UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GH. ASACHI” IA ȘI FACULTATEA DE INGINERIE CHIMICĂ ȘI PROTEC ȚIA MEDIULUI LUCRARE METODICO – Ș TIIN [619890]
UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GH. ASACHI” IA
ȘI
FACULTATEA DE INGINERIE CHIMICĂ
ȘI
PROTEC
ȚIA MEDIULUI
LUCRARE METODICO
–
Ș
TIIN
ȚIFIC
Ă
PENTRU OB
ȚINEREA GRADULUI
DIDACTIC I
COORDONATOR
ȘTIINȚIFIC:
Conf. Univ. Dr. EUGEN
–
VASILE HOROBA
CANDIDAT: [anonimizat]
2014
EXTRACTE
NATURALE
DIN
PLANTE
CUPRINS
PARTEA I. EXTRACTE NATURALE DIN PLANTE
CAP. 1. EVOLU
ȚII ÎN UTILIZAREA EXTRACTELOR NATURALE
1
1.1.
Tendin
țe în utilizarea extractelor
1
1.2.
Materii prime folosite la ob
ținerea extractelor
4
1.2.1.
Prelucrarea primară a materiei prime
6
1.2.2.
Compozi
ția materiei prime vegetale 8
1.3.
Arome naturale
12
1.3.1.
Clasificarea
aromatizan
ților 12
1.3.2.
Domenii de utilizare a aromelor 15
1.3.2.1.
Arome
și condimente utilizate în industria alimentar
ă
și gastronomie 18
1.3.2.2.
Utilizările aromatizan
ților în industria farmaceutic
ă 20
1.4.
Uleiurile eterice: defini
ții, exemple, compoziție
20
CAP. 2. TEHNOLOGII DE OB
ȚINERE A EXTRACTELOR NATURALE
27
2.1. Extrac
ția
–
principii generale
27
2.1.1. Factorii care influen
țeaz
ă procesul de extrac
ție 28
2.1.2. Solven
ți utilizați în extracție 30
2.2. Extrac
ția solid
–
lichid
33
2.2.1. Mecanismul extrac
ției solid
–
lichid
33
2.2.2. Transferul de masă în procesul de extrac
ție 35
2.2.3. Factorii care influen
țeaz
ă extrac
ția solid
–
lichid
37
2.3. Echipamente de extrac
ție
39
2.4. Tehnici de ob
ținere a extractelor naturale
41
2.5. Principii de separa
re a compu
șilor din produsele naturale
46
2.5.1. Ob
ținerea tincturilor 49
2.6. Procedee de ob
ținere a extractelor vegetale
50
2.6.1. Antrenarea cu vapori de apă 51
2.6.2. Extrac
ția cu gr
ăsimi animale
57
2.6.3. Extrac
ția cu solvenți organici 60
2.6.3.1. Ob
ținerea concretelor
60
2.6.3.2. Ob
ținerea rezinoidelor 65
2.6.4. Extrac
ția cu fluide supercritice
66
2.6.4.1. Aplica
ții industriale ale CO
2
supercritic 69
2.6.5. Adsorb
ția pe un material adsorbant
73
CAP.3. ULEIURI ETERICE
–
EXEMPLE
76
3.1.
Mu
șețelul
76
3.2. Cătina albă
80
3.3. Lămâia
84
PARTEA II. METODE APLICATE ELEVILOR CU DEFICIEN
Ț
Ă
MINTALĂ
CAP. 4. OBIECTUL, SCOPUL PSIHOPEDAGOGIEI SPECIALE; METODE
ȘI
M
IJLOACE DE INVESTIGA
ȚIE PSIHOPEDAGOGIC
Ă A PERSOANELOR CU
CERIN
ȚE SPECIALE
88
4.1. Con
ținutul și structura psihopedagogiei speciale. Statutul interdisciplinar
,
rela
țiile cu psihologia, pedagogia și alte științe
88
4.2. Problematica terminologiei în literatura de specialitate
91
4.3. Metode
și mijloace de investigaț
ie psihopedagogică a persoanelor cu cerin
țe
speciale
97
CAP.5. PRINCIPIILE DIDACTICII, METODELE
ȘI MIJLOACELE DE
ÎNVĂ
Ț
ĂMÂNT ÎN EDUC
A
ȚIA SPECIAL
Ă
104
5.1. Principiile didacticii
104
5.2. Metodele de învă
ț
ământ
107
5.3. Metodele active
–
participative în activitatea educativă a copiilor cu cerin
țe
speciale. Învă
țarea prin cooperare
118
5.4. Mijloacele de învă
ț
ământ
și materialele didactice
133
CAP.6. EVALUAREA
ȘCOLAR
Ă
135
6.1. Etapele evaluării
135
6.2. Func
țiile evalu
ării
136
6.
3. Metode de evaluare
136
6.3.1. Metode de evaluare tradi
ționale 137
6.3.2. Metode de evaluare complementare 139
CAP. 7. MODELE DE PROIECTE DIDACTICE
144
BIBLIOGRAFIE
154
1
CAP 1.
EVOLUȚII ÎN
UTILIZAREA EXTRACTELOR
NATURALE
1.1
TENDIN
ȚE ÎN UTILIZAREA EXTRACTELOR
Natura, marea farmacie verde
la care omul a apelat
încă din zorii existen
ței sale, și
–
a
ț
inut mult timp tainele ferecate
. Legat st
r
âns de aceasta
, depinzând de ea, omul a căutat
ș
i
a învă
țat s
ă folosească proprietă
țile multor plante în tratarea bolilor, izbutind s
ă
acumuleze în acest sens o anumită experien
ț
ă transmisă de
–
a lungul mileniilor. Explica
ția
științific
ă a efectelor constatate nu a putut însă veni decât mult mai târziu.
Natura, spune G
oethe în una din excep
ționalele
sale reflec
ții
–
„ne
–
a dat tabla de
șah în afara c
ăreia nu putem
și nici nu vrem a acționa; ea ne
–
a încrustat piesele, a căror
valoare, mi
șcare și putere devin treptat cunoscute”.
Încă d
e la sumerieni
,
în jurul anului 6000 î.e.n. au rămas date cu privire la
folosirea plantelor medicinale. Babilonienii
și asirienii au realizat în jurul anului 5000
î.e.n., un dic
ționar de plante medicinale și aromatice.
Ș
i strămo
șii noștri aveau leacuri
simple
și benefice
pentru unele boli. Încă din antichitate, sursele vegetale au fost
considerate importante pentru tratarea multor afec
țiuni, fapt confirmat de scriitorii
timpurilor în operele lor. Astfel, Hippocrates ( 460
–
377 î.e.n.) unul dintre cei mai renumi
ți
medici a
i timpului supranumit
și „p
ărintele medicinii”, a între
buin
țat plantele din
natură ca
leacuri; în opera sa „Corpus Hipocraticum” a descris pe larg 236 de plante medicinale,
prescriind în 62 căr
ți, sfaturi igienice și profilactice dup
ă principiul „natura tr
ebuie ajutată
în ac
țiunea t
ămăduitoare”.
La noi în
țar
ă, medicina populară a folosit numeroase preparate sub formă de
extracte vegetale ca ceaiuri, fierturi, vinuri, o
țeturi. Dintre acestea, unele au t
recut în
practica medicală, ast
fel că, în prima edi
ț
ie a Farmacopeei Române erau înscrise 58
extracte vegetale.
Herodot, denumit „părintele istoriei”, scria despre daci că sunt „buni
cunoscători ai plantelor”.
Din însemnările lui se desprinde ideea că popula
țiile traco
–
dacice aveau modalită
ți deosebite de vindecare a bolnavilor cu ajutorul plantelor, astfel se
pot aminti fumiga
țiile de cânep
ă cu efecte euforice
și narcotizante. Ovidius ( 43 î.e.n.
–
17
e.n. ), în
scrierile sale poetice a semnalat multe plante medicinale care cre
șteau în spațiul
Carpato
–
Danubian
și mai ales la Pontus Euxinus ( Marea Neagr
ă ).
2
Materialul arheologic bogat descoperit în anul 1955 la Grădi
ștea Muncelului din
jude
țul Hunedoara,
demonstrează existen
ța
unor metode străvechi de medicină naturistă cu
ustensile adecvate, inclusiv vase de lut pentru balsamuri
și unguente.
În secolele XIV
–
XV,
medicina populară s
–
a practicat în „bolni
țele” aflate în M
ănăstirile Tismana, Bistri
ța,
Neam
ț,
Prislop, unde s
–
au folosit plante medicinale ce au fost recoltate din flora spontană
din jurul mănăstirilor sau cultivate în grădinile proprii.
Nu numai călugării, dar
și vracii
satelor au folosit pentru fiecare boală plante cunoscute la acea vreme, ca: a
ngelică pentru
boli de inimă, rostopască pentru
gălbinare, fierea pământului pentru friguri, alior pentru
reumatism
și pecingine, etc.
[8,p.4]
Informa
țiile scrise privind m
ăiestria vindecării, rămase de la toate vechile
ci
viliza
ții se refer
ă la
diferite forme farmaceutice ob
ținute prin extracție din produsele
vegetale sau animale
și anume: macerate, infuzii,
decocturi, o
țeturi, vinuri, uleiuri și sucuri
sub diferite denumiri.
Astfel de informa
ții au fost obținute din c
ăr
țile „Pentsao” compilate
în China din ordinul împăratului Sheng
–
Nung. În templele din Egipt, la Memphis, Theba,
Edfu, alături de locul unde se desfă
șura serviciul religios exista o înc
ăpere deservită de
preo
ți, specializați în prepararea uleiurilor volatile și a balsamurilor pent
ru îmbălsămări.
Re
țetele scrise în papirusul Ebers ( 1500 î.e.n.)
descoperit în ruinele Tebei, ca
și
altele cum sunt: papirusul medical de la Berlin din templul lui Imhotep de la Memphis (
3000 î.e.n.), papirusul medical din Londra ( 1500 î.e.n.) etc., se
bazează pe fierturi
și
sucuri din produse vegetale
cultivate în grădinile din juru
l templelor din Memphis,
Heliopolis, Theba, etc. În acestea s
–
au identificat decocturi de ienupăr, spânz, usturoi
și
măduvă de acant; macerate de in, tărâ
țe de orez și de l
emn de cedru; sucuri de mac
și aloe;
o
țeturi și uleiuri; precum și infuziile de ment
ă, coriandru, pelin, lotus, gen
țian
ă, mu
ștar,
șofran, m
ărar, ro
școv, m
ăselari
ț
ă,
țelin
ă
și hrean.
[8, p.5]
Trebuie men
ționat faptul c
ă actul de jurisdic
ție care a pus baze
le legale ale
farmaciei în Europa datează din anul 1240
și se datorește împ
ăratului Frederik al II
–
lea, iar
primele farmacii au apărut în Italia
și în partea sudic
ă a Fran
ței.
Inventarea alambicului, atribuită lui Geber,
și mai ales folosirea alcoolului pentru
extrac
ția produselor vegetale datorat
ă lui Raimundus Lulas ( sec. XVI), au dus la o
răspândire mare a medicamentelor preparate prin extrac
ție.
În farmacia Greciei ant
ice, prepararea medicamentelor prin extrac
ție era
anevoioasă, deoarece solu
ția extractiv
ă, fără a se separa de plantă, se concentra până la o
consisten
ț
ă semisolidă. Aceste produse au rămas cunoscute timp îndelungat în practica
3
farmaceutică ( exemplu: Elec
tarium Mithridatus, cu 54 componente). În scrierile lui
Dioscoride apare pentru prima dată denumirea de extracta.
La sfâr
șitul secolului al XVII
I
–
lea, în Fran
ța se dezvolt
ă studiul separării
principiilor active din plante, ceea ce determină
și dezvolta
rea studiului pentru ob
ținerea
solu
țiilor extractive. Percolarea a ap
ărut la începutul secolului al XIX
–
lea ( 1815)
și a fost
introdusă în 1835 în Codex francez.
Dintre cei care s
–
au preocupat de această tehnică, se
remarcă E.R.Squibb, care a propus un mo
del prin care se elimină lichidul datorită
gravita
ției, menținându
–
se o presiune uniformă în aparat. Aceste tipuri de percolatoare au
fost folosite în laboratoarele „Squibb and Sohn” până în secolul al XX
–
lea.
Se poate spune că plantele medicinale repre
zintă surse inepuizabile de materii
prime pentru prepararea medicamentelor sau izolarea industrială a principiilor active.
Utilizarea plantelor medicinale sub formă de preparate extractive se face prin îndelungate
cercetări
și studii științifice care au de
monstrat că plantele au o compozi
ție complex
ă ce
nu poate fi reprodusă prin metode de laborator.
În concluzie
,
natura pune la dispozi
ție
„medicamente”u
șor de preparat de o eficienț
ă incontestabilă.
Extractele vegetale sunt substan
țe sau amestecuri
de
substan
țe care pot fi separate
din d
iferite materii prime vegetale.
După destina
ție, extractele vegetale se împart în:
–
extracte vegetale farmaceutice
–
extracte vegetale alimentare
–
extracte vegetale tehnice
Extractele vegetale farmaceutice
sunt produse ob
ținute prin concentrarea soluțiilor
extractive până la concentra
ția
sau consisten
ța indicat
ă de farmacopee. Ele rezultă din
tratarea plantelor medicina
le cu diferi
ți solvenți( ap
ă,
alcool etilic
, etc
) de diferite
concentra
ții. Acțiunea acestor extracte depinde de structura substanței pure sau de
con
ținutul în principii active.
Extractele vegetale alimentare
sunt produse concentrate ob
ținute prin extragerea unor
principii utile din diferite fructe, le
gume, plante medicinale, plante aromatice care se
folosesc în diferite domenii: industria
băuturilor alcoolice
(
extract de mal
ț, ghințur
ă,
fenicul, mentă,etc.
)
ș
i răcoritoare
(
fructe)
, prepara
rea diferitelor produse dietetice (
lemnu
l
dulce folosit ca
edulcoran
t
),
industria
berii, produselor de cofetărie
( e
xtract de mal
ț și
extract pectic, untul de cacao
), fabricarea uleiurilor ( floarea soar
elui, măsline, porumb,
struguri
), fabricarea dulciurilor ( unt de c
acao, bomboane cu aromă de mentă, eucalypt,
4
l
ămăie, etc, jeleuri de fructe
),
industria cărnii
și a mezelurilor
( chimen, anason,
coriandru,
piper,
etc ),
fabricarea mu
ștarul
ui
(
semin
țele de muștar negru)
.
Extractele vegetale tehnice
sunt produse ob
ținute prin extracția cu ap
ă a unor substan
țe
utile
și evaporarea soluției pân
ă la o anumită concentra
ție, la consistența de gel sau
pulbere. Din această categorie fac parte:
–
extractul tanant ob
ținut prin extracția cu ap
ă a substan
țelor ta
nante din scoar
ț
ă, fructe,
frunze sau rădăcinile unor plante( stejar, castan, molid, mesteacăn)
și evaporarea soluției
până la concentra
ția stabilit
ă. Se folose
ște în industria
pielăriei;
–
extractul de porumb preparat prin tratarea porumbului cu o solu
ție
apoasă de dioxid de
sulf, separarea boabelor
și concentrarea soluției pân
ă la un con
ținut de 45
–
60 %
substan
țe solide. Este utilizat în compoziția mediilor d
e cultură în biotehnologie.
[ 14
,
p.475]
Cercetările din ultimul secol în domeniul chimiei or
ganice au creat posibilitatea
separării
și cunoașterii structurii chimice a produselor naturale, și de asemenea obținerea
pe cale sintetică a unora dintre ele.
Dezvoltarea industriei chimice de sinteză a unor
substan
țe odorante și aromatizante, a avut infl
uen
ț
ă asupra industriei produselor de
parfumerie
și a aromatizantelor alimentare , marcând începutul unei noi ere.
Metodele analitice moderne, cum ar fi cromatografia de gaz, cromatografia de
lichide de înaltă performan
ț
ă
și spectrometria de mas
ă, aplica
te frecvent în ultimele
decenii pentru elucidarea compozi
ției chimice a uleiurilor volatile și a celorlalte produse
naturale cu rol odorant sau aromatizant, au pus în eviden
ț
ă structura complexă a acestora.
Astăzi se
știe
că sute de substan
țe pot concura
la crearea parfumului florilor de trandafir
sau a aromei fructelor de portocal. Multe dintre acestea sunt bine cunoscute din punct de
vedere chimic, multe au rămas încă necunoscute.
1.2. MATERII PRIME FOLOSITE LA OB
ȚINEREA EXTRACTELOR
Materia primă
vegetală
(plantele medicinale
și aromatice )
este acea parte a plantei
sau planta întreagă, atât în stare proaspătă cât
și uscat
ă din care rezultă prin prelucrare,
extractul natural folosit ca atare sau ca materie primă la ob
ținerea a multor produse din
in
dustria cosmetică, alimentară, farmaceutică.
Plantele,
considerate „adevărate uzine biochimice ac
ționate de energia solar
ă”,
sintetizează
o bogă
ție de compuși și anume: zaharide, proteine, lipide, vitamine, enzime,
5
alcaloizi, taninuri, rezine, ole
o
rezine, acizi organici, sunt surse majore pentru ob
ținerea
uleiurilor volatile, aromelor, parfumurilor, coloran
ților, pesticidelor, r
ă
șinilor,
medicamentelor
și a altor produse.
Ac
țiunea terapeutic
ă a materialului vegetal se poate datora:
–
unei singure s
ubstan
țe, de obicei organic
ă (pr
incipiu activ);
–
unui grup de substan
țe
cu aceea
și structur
ă de bază, dar care se deosebesc prin natura
radicalilor;
–
unui complex fitochimic
format dintr
–
un principiu dominant
și principii cu efect
sinergetic.
Cunoa
șterea
substan
țelor
active
con
ținute în
plante
este foarte importantă deoarece
în func
ție de aceasta se poate aprecia corect valoarea terapeutic
ă
și modul de extracție,
astfel încât ac
țiunea lor s
ă fie cât mai eficientă.
De exemplu, sunătoarea con
ține hipericin
ă
care este folosită pentru scăderea acidită
ții suc
ului gastric având efect
sedativ
și calmant
al
durerilor dar
și antidepresiv. La fel și valeriana conține uleiuri volatile care au efect
sedativ.
[8, p.13]
„
În
func
ție de principiul a
ctiv dorit
, de la un material vegetal se poate folosi: partea
aeriană sau plan
ta întreagă;
partea subterană (
rădăcină, rizom, tubercul
, bulb
); frunzele;
mugurii; florile; fructele; semin
țele;
scoar
ța de pe trunchi sau de pe r
ădăcină.
”
[8,p.14]
După caracteristicile morfologice
,
materia primă vegetală pentru ob
ținerea
extractelor naturale
se împarte în următoarele grupe:
–
fructe suculente ( fructe de arbu
ști fructiferi,
sâmburoase, semin
țoase,
citrice
);
–
fructe
uscate ( monosperme, polisperme
);
–
ierburi ( aromate, nearomate
);
–
rădăcini ( aromate, nearomate
);
–
flori;
–
coajă de lemn.
Dintre fructele de arbu
ști fructiferi se folosesc: c
ăp
șunile, zmeura, afinele,
coacăzele negre, a
finele, cătina albă, me
ri
șorul,
murele, ienupărul.
Sunt fructe bogate în
zaharuri, taninuri, coloran
ți, acizi. C
ăp
șunile și zmeura conțin o cantitate mic
ă de uleiuri
eteri
c
e.
Fructele sâmburoase folosite sunt: vi
șinele, cireșele, prunele, caisele, corcodușele,
coarnele, mălinul.
Pulpa acestor fructe con
ține acizi, taninuri, zaharuri, coloranți. În
miezul
sâmburelui se găse
ște amigdalina care este un glicozid aromatizant important.
6
Fructele semin
țoase: mere, pere, gutui, scoruș, sunt bogate în zah
ăr
și s
ărace în
substan
țe
colorante. Substan
țele aromate se afl
ă numai în pieli
ța fructelor. Gutuile conțin
cantită
ți mari de taninuri și substanțe aromate.
Citricele: portocale, mandarine, lămâi, grapefruite, sunt bogate în uleiuri eterice ce
se găsesc în coajă.
Fructele uscate: a
nason, coriandru, migdal, chimen, piper, vanilie, sunt bogate în
uleiuri eterice.
Grupa ierburilor este formată din plante ierboase
și tufișuri de la care
se folosesc
frunzele, florile
și mai rar tulpinile. Ierburile aromate cuprind
:
sulfina, isopul, măghi
ran,
cimbri
șor, cimbrul, tarhon, menta, pelin, sun
ătoarea, melisa car
e sunt bogate în uleiuri
eterice
și unele în taninuri, substanțe amare și colorante.
Grupa rădăcinoaselor este formată din plantele de la care se folosesc rădăcinile sau
rizomii: angelic
a, valeriana, gen
țiana, stânjenelul, frangula.
Din grupa plantelor de la care se folosesc florile fac parte: salcâmul, teiul,
trandafirul, liliacul, arnica de munte, cui
șoarele, etc, ce au un conținut mare în uleiuri
eterice.
De la unele plante se folose
ș
te c
oaja: scor
țișoara, chinina.
[ 19
]
Acumularea principiilor active în plante este influen
țat
ă de o serie de factori:
lumina, umiditatea, căldura, solul, altitudinea, vârsta plantei, faza de vegeta
ție, luna
anului, iar pentru anumite plante chiar
și
orele diferite ale zilei. De exemplu, cantitatea de
mentol în uleiul volatil de mentă se măre
ște în perioada de înflorire a plantei.
[8
]
Recoltarea materiei prime este importantă din necesitatea ob
ținerii unor recolte cu
un con
ținut cât mai ridicat în
pri
ncipii
active.
Recoltarea plantei se face în func
ție de
organul care se utilize
ază,
de condi
țiile atmosferice și de dinamica diurn
ă a principiilor
active.
1.2.1. Prelucrarea
primară
a materiei prime
Prelucrarea primară cuprinde întreg ansamblu de
operații tehnice prin care se
realizează trecerea produsului vegetal proaspăt într
–
o stare corespunzătoare pentru
utilizarea acestuia în diferite ramuri ale industriei. Ea constă în eliminarea corpurilor
străine, sortarea
și t
ăierea plantei, stabilizare, f
ermentare, uscare, condi
ționare, ambalare,
transport
și conservare.
7
Prelucrarea primară are ca scop transformarea materialului vegetal brut recoltat, în produs
finit sau materie primă utilizată pentru ob
ținerea de produse fitoterapeutice.
În majoritatea ca
zurilor, materialul supus extrac
ției trebuie s
ă fie în stare
uscată. Este
necesară uscarea,
deoarece imediat după recoltare, în
țesuturile vegetale, apar reacții
biochimice de degradare a acestora care conduc la reducerea calită
ții materiei prime.
Pentru c
a aceste reac
ții biochimice s
ă fie oprite se impune ca umiditatea din materialul
vegetal să fie redusă sub 15%.
Uscarea plantelor aromatice impune o abordare diferențială în funcție de:
–
părțile plantelor folosite, textura și conținutul în apă al
acestora;
–
natura principiilor active și a echipamentului enzimatic din organele supuse deshidratării.
Uscarea corectă a diferitelor părți din plantele recoltate necesită cunoașterea
structurilor chimice a principiilor active. Pentru uscarea plantelor ce
conțin uleiuri volatile
temperatura maximă nu trebuie să depășească 30
–
35
0
C, iar pentru cele cu alcaloizi și
glicozide este cuprinsă între 50 și 80
0
C.
Opera
ția de uscare se poate face pe dou
ă căi:
uscare liberă;
uscare for
țat
ă.
Uscarea liberă
constă
în expunerea întregii plante sau a anumitor păr
ți din aceasta
într
–
un curent de aer natural, sub ac
țiunea sau nu a luminii solare ( florile colorate, cu
excep
ția celor albe, galbene nu se usuc
ă la lumina solară directă, deoarece afectează
stabilitatea com
pu
șilor care dau culoare petalelor).
Uscarea liberă este economică din punct de vedere energetic, dar necesită timp mai
mare în func
ție de organele plantei supuse usc
ării. De exemplu:
–
pentru petale
și frunze este nevoie de 15 zile pentru uscare;
–
pentru sc
oar
ț
ă, rădăcini este nevoie de 60
–
90 zile pentru uscare.
Datorită timpului îndelungat, în timpul uscării pot avea loc procese biochimice de
degradare a materialului vegetal.
Uscarea for
țat
ă
se realizează prin diferite metode:
a.)
În autoclave speciale, utilizâ
nd temperaturi de
100
–
11
0
gr
ade Celsius, timp de
2
–
3
minute, apoi temperatura scade
la 70
–
80
0
C.
Procedeul nu se aplică materialelor
vegetale ce con
țin compuși volatili care pot fi degradați la
aceste
temperat
exemplu
menta). Acest procedeu poate fi combinat
cu folosirea vidului, durata uscării
reducându
–
se la 1 minut.
8
b.)
Uscarea cu solven
ți utilizeaz
ă solven
ți capabili s
ă antreneze apa din materialul
vegetal, etanolu
l fiind cel mai folosit solvent.
Materialul vegetal se a
șeaz
ă pe site,
în interiorul unei autoclave, se închide etan
ș autoclava și se introduce etanol sub
formă de vapori la p = 2
–
3 atm. Prin crearea vidului etanolul părăse
ște autoclava
antrenând
și apa din materialul vegetal.
Prin acest
procedeu, materialul vegetal î
și
păstrează caracteristicile esen
țiale (chiar culoarea ), poate fi depozitat un timp
îndelungat, fără pericolul alterării biochimice.
c.)
Uscarea prin liofilizare constă în înghe
țarea materialu
lui vegetal la (
–
40
0
C)
–
(
–
60
0
C
),
urmată de ridicarea bruscă a te
mperaturii la + 10
0
C
, sub un vid înaintat. În
aceste condi
ții, apa din celulele vegetale se transform
ă în cristale fine, iar prin
încălzire bruscă sub vid, se evaporă direct, fără să mai treacă prin starea lichidă (
apa sufer
ă procesul de sublimare). Materialul vegetal are o structură spongioasă,
fiind indicat opera
țiilor ulterioare de extracție. Metoda prezint
ă avantajul timpului
r
edus
și al temperaturii sc
ăzute
, procesele de degr
adare biochimice fiind evitate,
dar prezintă dezavantajul consumului ridicat de energie pentru coborârea puternică
a temperaturii, cre
șterea ei brusc
ă
și crearea vidului. Procedeul este scump, se
aplică pentru conservarea tulpinilor de microorganisme.
1
.2.2. Compozi
ția materiei prime vegetale
În natură, plantele constituie laboratorul perfect în care se ob
țin substanțe organice
și anorganice, f
ără de care via
ța omului și a animalelor ar fi imposibil
ă.
Dinamica
acumulării principiilor active în plante este influen
țat
ă de o serie de
factori precum: lumina, căldura, umiditatea, solul, altitudinea, vârsta plantei, faza de
vegeta
ție, luna anului, etc., iar pentru un anumit tip de plante, chiar și orele diferite ale
z
ilei. De exemplu, cantitatea de mentol ( liber
și asociat) în uleiul volatil de ment
ă se
măre
ște în perioada de înflorire a plantei.
Compozi
ți
a
chimică a materiei prime vegetale este deci foarte complexă
și variat
ă,
diferind nu numai de la o specie la al
ta, dar chiar
și în interiorul aceleiași specii în funcție
de condi
țiile pedoclimatice și perioada recolt
ării.
F.V.
Țerevitinov prezint
ă compozi
ția calitativ
ă a materiei prime vegetale, astfel:
9
Tabelul 1.1. Compozi
ția calitativ
ă a materiei prime vegeta
le
Substan
țe insolubile
Substan
țe solubile
organice
Substan
ț
e
solubil
e
anorganice
Celuloză
Zaharuri (
fructoză, glucoză,
zaharoză )
Apa
Hemiceluloză(
protopectină,
șa.)
Alcooli polivalen
ți(
manită,
sorbită
și inozit
ă)
Sărurile acizilor H
2
SO
4,
H
3
PO
4
, H
2
SiO
3
, H
3
BO
3
Amidon
Pentozani
Sărurile hidroxizilor
metalelor KOH, NaOH,
Ca(OH)
2
, Mg(OH)
2
,
Mn(OH)
2
,
Fe(OH)
3,
Al(OH)
3,
Cu(OH)
2
.
Substan
țe azotoase insolubile
Pectină
Substan
țe minerale insolubile
Glicozide
Substan
țe
colorante
insolubile
(clorofilă,
caroten
și
licopină)
Substan
țe azotoase
(albuminoide, aminoacizi,
amide,
compu
șii amoniacali,
nitra
ți)
Grăsimi
și lipoide
Substan
țe tanante (taninuri)
Substan
țe colorante
(antociane
și altele)
Substan
țe aromate (uleiuri
eterice)
Vitamine
Fermen
ți
Deosebit de impo
rtante pentru gustul fructelor sunt glicozidele, situate mai
ales în
pielița fructelor și în semințe. Acestea sunt ușo
r solubile în apă și în alcool.
Glicozidele
sunt hidrolizate și scindate în zaharuri și aglicon sub influența enzimelor din plante sau a
acizilor organici și minerali. De ex
emplu, amigdalina aflată în cant
ități mari în semințele
de
migdale
(2,5
–
3mg/100g
produs
), mere
(0,6mg/100g
produs
), vișine
10
(
0,82mg/100g
produs
), prune (
0,96mg/100g
produs
)
precum
și semințele caisului,
gutuiului, hidrolizează sub acțiunea emulsiei sau a acizilor cu formare de glucoză,
benzaldehidă și acid cianhidric. Unele glicozide au gust amar, ca de exemplu
gențiopicrina
, aflată în rădăcina de gențiană, absintina din frunzele pelinului; alte glicozide
sunt substanțe colorante sau tanante. O serie de glicozide, prin s
cindare, pun în libertate
uleiuri
eterice.
Substanțele pectice
conținute în fructe, au o compoziție chim
i
că
complexă. Ele se
află în sucul celular sub formă de pectină solubilă
, iar în învelișul
celular sub formă de
protopectină, insolubilă în apă.
Pectina scindează sub acțiunea alcali
i
lor și a enzimelor.
Sub acțiunea pectinazei, enzimă prezentă în fructe, pect
ina trece în acid pectic care
coagulează, iar protopectina este scindată în pectină și mai departe în acid galactu
ronic și
alți compuși solubili.
Prezența pectinei în sucul separat din fructe îngreunează limpezirea
și filtrarea
acestuia. În soluții apoase
de alcool etilic pectina este instabilă. O cantitate
mică de pectină prezentă în băutură contribuie la îmbunătățirea gustului produsului,
conferindu
–
i o nuanță deosebită, catifelată. Fructele suculente sunt cele mai bogate în
pectină: prune, coarne, caise
și fructele arbuștilor fructiferi (răchițele, mure, coacăze
negre).
Substanțele tanante
au o mare influență asupra calității fructelor, având gust
astringent și aspru. Ele joacă un rol pozitiv în formarea gustului produselor, dându
–
le o
prospețime plăcută
și armonioasă.
Limita perceperii gustului de tanin este la o concentraț
i
e
de 0,0012%. Există o strânsă legătură între concentrația în taninuri și gustul de acru, prin
adăugare de tanin limita perceperii gustului de acru coboară. Taninurile contribuie la
l
impezirea sucurilor, formând cu substanțele albuminoase compuși insolubili, care se
separă ușor prin decantare sau filtrare. Partea negativă în procesul prelucrării materiei
prime este capacitatea acestor substanțe de a forma produși de culoare închisă, pr
in
oxidare în aer în contact cu fierul.
Substanțele azotate se află
în
materia primă sub formă de albuminoide, alcaloizi,
aminoacizi, amide, săruri minerale etc.
Substanțele albuminoide prin încălzire se
coagulează și la filtrare cea mai mare parte rămâne în tescovină. Alcaloizii au solubilitate
redusă în apă, dar sunt solubili în alcool etilic. Alcaloizii manifestă o puternică acțiune
fiziologică asupra organismu
lui omenesc, în doză mare fiind toxici. În industria
lichiorurilor și a rachiurilor sunt întrebuințați la formarea gustului esențelor amare. Mai
folosiți sunt piperina, conținută în piper și chinina din coaja arborelui de chinină.
11
Substan
țele tanante se af
lă în mare cantitate în fructele porumbarului, coacăzei
negre, coarnei. Con
ținutul lor în materia vegetal
ă împiedică dezvoltarea
microorganismelor, ceea ce este foarte important pentru păstrarea fructelor.
[18
]
Con
ținut
ul principalilor compu
și
activi regăs
i
ți î
n extractul lipidic (
ulei de cătină)
ob
ținut din semințe, pulp
ă de fructe (suc)
și reziduu din pulp
ă (rămas după
extragerea
sucului), este redat in tabelu
l
de mai jos:
Compus
activ
Ulei din
seminte
[mg/100 g]
Ulei din suc de fructe
[mg/100 g]
Ulei din
reziduu de
fructe [mg/100 g]
Vitamina E
207
171
300
–
600
Vitamina K
110
–
230
54
–
59
–
Carotenoizi
30
–
250
300
–
870
1 280
–
1 860
Aciditate totala
11
38
–
Flavonoizi totali
–
–
550
Steroli totali
1 054
721
–
Acizi grasi nesaturati
87%
67%
70%
Acizi grasi
saturati
13%
33%
30%
Uleiul de trandafir
con
ține peste 300 de substanțe active, efectele curative
datorându
–
se con
ținutului de: acid citric, flavonoide, saponozide, steroli, fructoz
ă, acid
malic, sucroză, tanin, vitaminele: A, B, C, D, E, P, K, calciu, fosfor, fier, ulei volatil,
geraniol, color
an
ți antocianici, cianina
.
Petalele proaspete de t
r
andafir con
țin
: ulei volatil:
0,00684% ;
linalool:
0,59
mg/100g petale
; citronelol: 1,64 mg/100g petale; nerol: 2,44 mg/100g petale; geraniol:
4,33 mg/100g petale.
Menta
con
ține
substan
țe active în toate
păr
țile aeriene ale plantei (frunze, flori,
tulpini).
Recoltate în timpul înfloririi,
tulpinile con
ț
in 0,3
–
0,5% ulei volatil, iar frunze
le 1
–
2% ulei volatil cu compozi
ție chimic
ă diferită în func
ție de provenienț
ă
.
Alături de mentol, substan
ța care îi
conferă aroma specifică,
și care reprezint
ă până
la 70% d
in uleiul volatil, mai întâlnim
și alte substanț
e precum mentone, mentofuran, a
–
pinen, felandren, limonen, c
adinen, cineol, aldehida acetică
și izovalerianic
ă
, alcooli
:
amilic
ș
i izoamilic, timol, ca
rvacrol, alc
ooli sescviterpenici,
etc.
12
Frunzele
mai con
țin cantit
ă
ți apreciabile de tanin (
până la 12% sub formă
de acid cafeic),
flavonoide, enzime, glucide, ac
izi organici, vitamina C, D2, să
ruri minerale ( potasiu,
calciu, fosfor, magneziu, natriu, fi
er, mangan, zinc,
bor, cupru, molibden),
etc.
Uleiul de lavandă
con
ține
linalo
ol (20
–
35%), acetat de linalil (30
–
35%), însă
aroma este determinată
ș
i prin aportul cineolului, camforei sau geraniolului.
Lavandulolul
, acetatul de lavandulil, cis
–
și
trans
–
ocimenul sunt compu
ș
ii caracte
ristici ai
uleiului de levan
ț
ică
, iar peril
alcoolul este important datorită ac
ț
iunii sale farmacologice
.
1.3. AROME NATURALE
Aroma se definește ca suma acelor caracteristici ale unui produs care sunt
percepute de simț
urile de gust și miros prin receptorii respectivi, stimulii transformați în
senzații de către sistemul nervos.
Societatea
Chimi
știlor pentru Arome ( 1969
) define
ște aromatizantul astfel: „este o
substan
ț
ă, care poate fi o entitate chimică singulară sau un amestec se substan
țe chimice
de origine naturală sau sintetică al cărui scop principal” este de a men
ține și amplifica
gustul existent
și/sau aroma speci
fică acestuia.
O altă defini
ț
ie este cea dată de IOFI ( 1973
): „
Aromatizan
tul este acel produs (
preparat
) care participă la elaborarea unui aliment pentru a conferi o anumită aromă sau
pentru a modifica aroma preexistentă.” [ 5 ]
1.3.1.
Clasificarea
aromatizan
ților
Aromatizan
ții se pot clasifica dup
ă următoarele criterii astfel:
După relația dintre aromă și produs
distingem:
a
romatizanți
constitutivi, utilizați pentru produse care nu posedă arome
prop
r
ii (ex: arome pentru bomboane, gumă de mestecat
,
pentru analogi de
carne
);
aromatizanți complementari
adăugați pentru a restabili sau a întări aroma
inițială a produsului (ex:
aromă de lamâie întărită, aromă
de cafea
multiplicată
și arome de fructe fortifiate
);
13
aromatizanți suplimentari
adăugați pentr
u modificarea sau complementarea
unei arome prop
rii:
sunt cei mai mulți (a
romatizan
ț
i pentru înghețată,
condimente, etc.).
[ 5 ]
După puterea de aromatizare
se disting:
aromatizanți cu putere mare de aromatizare,
care se utilizează în raport de
1:2000 de
exemplu pentru bomboane, aromele pentru băuturi nealcoolice,
reprezentând forme concentrate precum oleorezinele sau uleiurile volatile;
aromatizanți cu putere medie de aromatizare, se folosesc în raport de 1:25
–
1:2000 în produsul finit, de exemplu aromele
pentru lichioruri,
condimentele;
aromatizanți cu putere mică de aromatizare
care utilizează în raport sub
1:25 față de produsul finit, de exemplu unele produse aromatice naturale;
produse pe suport
, condimente pentru industria preparatelor din carne.
După
proveniență
se disting:
aromatizanți naturali, care se găsesc ca atare în produse sau izolați prin
metode fi
zice din produsele naturale (
de exemplu
arome bazate pe tincturi,
uleiuri volatile, extracte din fructe,
ierburi, rădăcini, condimentele,
etc.);
aromatizanți de prelucrare formați din materii prime naturale sau identic
naturale
(
aminoacizi, zaharide) sau obținu
ți
prin hidroliza celor naturale
prin procedee de transformare chimică tradiționale: fierbere, prăjire,
coacere, uscare
. De exemplu,
arome
de carne
obținute prin reacția Maillard
;
aromatizan
ți sintetici obținuți din materii prime de sintez
ă;
aromatizanți identic naturali
fabricați din materii prime sintetice sau izolate
din materii prime naturale, având compoziția asemănătoare cu a produsului
natural. Gradul
de asemănare poate fi mai mare sau mai mic; aroma nu
trebuie să conțină componente majore fără corespondent natural.
După modul de obținere
se disting:
aromatizanți obținuți prin procedee fizice(
de distilare, extracție), de
exemplu,
aromele ce se bazează pe uleiuri volatile, diferite extracte
:
absolut, concrete, tincturi;
aromatizanți obținuți prin procedee fizice și chimice, de exemplu aromele
izolate după fermentație;
14
aromatizanți artificiali
ce se obțin din produse de sinteză.
Dup
ă origine,
se disting:
aromatizanți de proveniență vegetală, (ex: condimentele, aromele de
fructe);
aromatizanți de proveniență animală,
(
aroma de lapte, unt);
aromatizanți de proveniență minerală,
(
sarea);
aromatizanți de proveniență sintetică,
(aromele
identic naturale sau aromele
fanteziste).
După tipul produsului aromatizant
, se disting :
aromatizanți din băuturi alcoolice: aromă de co
gnac, rom,
arome
de
lichioruri,vermuturi;
aromatizanți din băuturi nealcoolice:
arome de citrice pentru băuturi
răcoritoare;
aromatizanții produselor de larg consum:
pâine, lactate, carne,
produse pe
bază de cartofi, etc;
aromatizanții altor produse precum dulciuri, tutun, gumă de mestecat etc;
aromatizanți pentru nutrețuri.
[
13
]
După
gradul de prelucrare a
produsului aromatizant,
se disting :
aromatizanți primari
care se gă
sesc liber în diferite produse,
(
aroma
fructelor, multe condimente, etc.)
aromatizanți secundari
care
se
formează prin procese enzimatice și chimice
în diverse produse. Sunt aromatizanți o
bținuți prin fermentație,(
aroma de
vanilie, cacao,ceai, tutun)
și de prelucrare termică (
aroma de cafea,
caramel, aroma de fum și aroma de carne).
Substan
țele odorante și aromatizante naturale folosite în parfumerie și industria
alimentară, pot fi clasif
icate astfel:
1.
Uleiuri volatile
2.
Uleiuri concrete
și absolute
3.
Rezinoide sau oleorezine
4.
Extracte de origine animală
5.
Arome din
sucuri de fructe [
13
]
15
1.3.2.
Domenii de utilizare a aromelor
Utilizarea substanțelor aromatizante este permisă cu
condiția
respectării
următoarelor
criterii:
1.
Să nu prezinte nici un risc pentru sănătatea consumatorului
;
2. Să n
u inducă în eroare consumatorul;
3. Se va face periodic evaluarea toxicologică a substan
țelor folosite ca arome,
pentru a cunoa
ște eventual
ele efecte nocive.
4. Se va face reevaluarea lor privind efectele de sănătate sau/și pe mediu.
5. Aromele alimentare nu trebuie să conțină mai mult de:
–
3 mg As/kg
;
–
10 mg Pb/kg
;
–
1 mg Cd/kg;
–
1 mg Hg/kg.
Orice substanță adăugată în mod intenționat într
–
un produs alimentar pen
tru a
–
l
face mai gustos, mai as
pectuos sau mai apetisant, poate fi un dușman ascuns al sănătății
noastre. Producătorul este direct răspunzător, atât pentru calitatea alimentului
câ
t și pentru
sănătatea noastră.
Aromatizan
ții
aproba
ți de Comisia CODEX ALIMENTARIUS pentru a fi folosiți
în industria alimentară sunt
:
[20
]
SIMBOL ADITIV
PRODUSE ÎN CARE SE
UTILIZEAZĂ
DOZA MAXIMĂ
ADMISĂ
Arome artificiale
Bulion, iaurt aromatizant,
sosuri
Limitată de practica de
fabrica
ție
Esen
ța de migdale amare
Cocktail de fructe în
conserve
40 mg/kg
16
Esen
ța de cireșe
Amestec de fructe tropicale
în conserv
ă
40 mg/kg
Esen
ța de scorțișoar
ă
Gemuri, dulce
țuri
Limitată de practica de
fabrica
ție
Etil
–
vanilina
Extract de vanilie
Vanilina
–
diverse alimente pentru
copii
alimente pe bază de cereale
pentru copii
mai mici de 1
an
și 1
–
3 ani
–
pudră de cacao
și produse
uscate pe bază de cacao
–
smântână
–
70 mg/kg
–
în cantitate mică
pentru
a
reali
za
un echilibru
organoleptic
–
Limitată de practica de
fabrica
ție
Aroma de mentă
Ananas în co
n
serve, mazăre
verde în conserve, gemuri,
dulce
țuri.
Limitată de practica de
fabrica
ție
Esen
ț
ă naturală de citrice
Marmeladă
de fructe(citrice)
Limitată de practica de
fabrica
ție
17
Arome naturale, substan
țe
aromatizante naturale
și
arome identice cu sub
s
tan
țe
n
aturale
–
ciocolată
și alte produse de
ciocolaterie
–
margarină
–
uleiuri
și gr
ăsimi
comestibile
pentru a le restitui savoarea
pierdută în timpul
fabrica
ției
–
piersici în conserve,
amestec de fructe tropicale
în conserve, castrave
ți în
saramură, prune în conservă
–
în cantită
ți mici pentru a
realiza un echilibru
senzorial în afară de
substan
țele care
imită savoarea naturală a
ciocolatei sau a laptelui
–
Li
mitată de practica de
fabrica
ț
ie pentru a restitui
produsului
savoarea
pierdută
în timpul
fabrica
ției
–
Limitată de practica de
fabrica
ție
–
Limitată de practica de
fabrica
ție
Esen
țe naturale de fructe
Piersici în conservă, ananas
în conservă,
gemuri
–
jeleuri,
caise în conservă
Limitată de practica de
fabrica
ție
Oleorezine de paprika
–
Corni
șon în conserv
ă
–
brânzeturi topite, batoane
și buc
ă
ți de pește congelate
–
300mg/kg
–
Limitată de practica de
fabrica
ție
Fum lichid
Conserve de pe
ște, produse
de carne
Limitată de practica de
fabrica
ție
18
Uleiuri eterice din condimen
–
te
și extracte din condimente
Conserve de pe
ște, produse
de pe
ște și carne, preparate
din carne
Limitată de practica de
fabrica
ție
Folosirea
aromelor văzute ca ansamblul de substanțe care se comportă ca entități
chimice distincte sau în amestec de substanțe naturale sau sintetice urmărește conferirea
caracteristicilor senzoriale ale unui produs: alimentar, cosmetic, farmaceutic
.
Astfel,
aromele
au o importantă aplicație în următoarele domenii:
–
industria alimentară la obținerea produselor alimentare: băuturi alcoolic
e,
băuturi nealcoolice, produse
zaharoase, produse de patiserie, cofetărie,
panificație, produse lactate, produse din carne;
–
gastron
omie;
–
industria produselor cosmetice;
–
industria produselor farmaceutice.
Cea mai largă utilizare o întâlnim în cazul aromatizării produselor alimentare, la
care se folosește o gamă largă de arome naturale, sintetice, identic natural, de origine
vegetală
și/sau animală.
1.
3.2.1.
Arome
și condimente utilizate în industria alimentar
ă
și
gastronomie
Aromatizanți
i
naturali
sunt obținuți din materii prime naturale prin procedee care
nu afectează natura substanțelor de aromă sau a p
re
cursorilor de aromă.
Condimente și plantele aromatizante se folosesc singulare sau în amestec, în
industria cărnii, a peștelui, conservelor vegetale, în panificație și patiserie, produse lactate,
brânzeturi.
Uleiurile esen
țiale
rezultate din plante
și flori se folosesc dup
ă cum urmează:
U
leiul esen
țial de fenicul se utilizeaz
ă la fabricarea lichiorurilor;
Piper negrum este folosit la preparate de carne, băuturi, unele brânzeturi;
Nigella saliva se folose
ște drept condiment în in
dustria brânzeturilor;
Pimenta Officinalis sau Piperul de Jamaica e folosit d
rept condiment la
preparate din
carne
;
19
Fructele de enupăr au ac
țiune diuretic
ă.
Extractul de drojdie uscată poate fi considerat poten
țiator de arom
ă, dar
și un
produs de aromati
zare folosit la:
o
Tocături de carne (peri
șoare, chiftele, hamburgher);
o
Pastele de carne (pateuri, leberwu
șt);
o
Conservele de carne;
o
Prepararea sosurilor;
o
Saramurile de injec
ție a preparatelor
.
Extractele de carne pot fi considerate poten
țiatori de arom
ă.
Concentratele de aromă
sunt ob
ținute din diferite plan
te aromatizante
și din condimen
te
cu ajutorul solven
ților, ele numindu
–
se oleorezine
și contribuie la îmbun
ătă
țirea mirosului.
Oleorezinele
ș
i ulei
urile esen
țiale
se pot folosi su
b formă de:
Solu
ții de:
glicerol, propilen glicol, alcool izopropilic, ulei vegetal
;
Emulsii:
lecitină, mono sau digliceride
Fixate pe suporturi comestibile: sarea, dextroza, amidonul, zerul uscat,
lactoza.
Aromatizanți sintetici
sunt utilizați într
–
o gamă variată cum ar fi :
cinamatul de etil se utilizează pentru reproducerea diferitelor arome de fructe, în
special de prune și piersici;
citralul este componentul principal al uleiurilor esențiale de lămâie, portocale,
mandarine;
diacetilul este utilizat pentru aromatizarea untu
lui, margarinei, o
țetului, cafelei,
mierii de albine;
etil antranilul se folosește pentru aromatizarea produselor de caramelaj și a vinului;
eugenol
ul
este folosit la obținerea aromelor sinteti
ce și la fabricarea lichiorului;
Condimentele se păstrează bine
în boabe întregi bine uscate
–
piper, enibahar,
coriandru.
Anasonul
–
se cultivă în
ț
ările calde
–
Italia, Spania
–
este utilizat la fabricarea pâinii,
a prăjiturilor
și a b
ăuturii de tip Uzo.
Chimionul
–
se utilizează la mezeluri, brânzeturi și pâine;
Maghir
anul
–
se folosește la aromatizarea vinurilor;
20
Oregano
–
se folosește la aromatizarea sortimentelor de pizza;
Vanilia
–
este utilizată la aromatizarea băuturilor, prăjiturilor, ciocolatelor;
Cimbrul
–
se folose
ște la aromatizarea: brânzeturilor, supelor de zarzavat, fripturi,
cârna
ți,
leibăr.
Cui
șoarele
–
se folosesc în industria dulciurilor, în parfumerie.
1.3.2.2.
Utilizările aromatizan
ților în industria farmaceutic
ă
Industria medicamentelo
r
folosește substan
țe de aromatizare pentru medicamentele
obține sub formă de drajeuri sau pentru dropsuri, bomboane gumate, siropuri. Tendința de
aromatizare și îndulcire a produselor farmaceutice a apărut
ca necesitate de mascare
a
gustului
și mirosului
neplăcut al substan
ței active sau a adjuvanților conținuți în
medicamente
.
Datorită acțiunii antiseptice, salvia și eucaliptul se utilizează în produse destinate
igienei bucale și dezinfecției. În cazul durerilor reumatismale se recomandă rosmarinul și
ar
nica deoarece stimulează epiderma și irigarea sangvină. Mărarul și cimbrul pot fi
expectorante și antitusive, mușețel și coada soricelului au o ac
țiune antiinflamatoare, iar
ienupărul și pelinul facilitează digestia.
[23
]
Prin valoa
rea lor terapeutică,
cunoscută
ș
i aplicată încă din antichitate, numeroase
uleiuri volatile sunt materii prim
e ale industriei de medicamente.
1.4. ULEIURI ETERICE: DEFINI
ȚII, EXEMPLE, COMPOZIȚIE
U
leiurile eterice
, denumite
și volatile sau esențiale, reprezint
ă chintesen
ța
mirosului
și gustului produselor de origine vegetal
ă.
Diferă fundamental, atât prin
compozi
ție cât și prin propriet
ă
ți de uleiurile comestibile, care sunt alc
ătuite în majoritat
e
de esteri ai aci
zilor gra
și cu
glicerina,
și de uleiurile minerale alc
ătuite din hidrocarburi
și
deriva
ți de siliciu.
Nu toate plantele produc uleiuri volatile, ci numai o treime din numărul
total al familiilor de plante, majoritatea crescând în regiunile calde.
O
defini
ție științific
ă pentru termenul d
e
ulei volatil
este greu de dat, de
și exist
ă
numeroase defini
ții practice.
21
Uleiurile volatile
sunt produse specifice regnului vegetal, caracterizate de o
volatilitate mai mică sau mai mare, izolate din plante sau or
gane de plante aromatice
printr
–
un procedeu fizic, posedând un miros agreabil specific sursei vegetale din care
provin.
„Uleiurile eterice sunt produse organice naturale, cu miros în general agreabil, în
care sunt con
ținuți compuși uleioși incolori sau g
ăl
bui, aroma
ți, volatili, de obicei
alterabili la aer,
și sunt constituite din amestecuri de hidrocarburi alifatice, aromatice și
hidroaromatice, aldehide, alcooli,
cetone, esteri
și acizi.”
[
19
, p.65
]
Uleiurile eterice naturale
se găsesc în florile, fructele, coaja fructelor, în semințele,
frunzele, tulpina, rădăcina sau rizomul unor plante, precum și în produse de secreție
vegetale sau animale, sau în balsamuri și oleorășini.
Se cunosc peste 3000 de uleiuri volatile, caracteri
zate din punct de vedere fizico
–
chimic, dintre care numai 150 sunt produse la scară industrială. Produc
ția mondial
ă de
uleiuri volatile,
exceptând uleiul de terebentină depă
șește 20 000 tone pe an.
Cele mai cunoscute sunt uleiurile de: anason, bergamot, citronela, cuișoare,
eucalipt, iasomie, ienupăr, lămâ
ie, levănțică, mandarine, mentă, migdale amare, mușcată,
paciuli, portocale, rosmarin, santal, scorțișoară, stînjenel, trandafir, valeriană
, brad,
etc.
Uleiurile volatile sunt sintetizate în protoplasma celulară a plantelor fiind produ
și
ai metabolismului celular. Principalele păr
ți ale plantei în care se acumuleaz
ă ulei esen
țial
sunt: flori
(
trand
afiri, iasomie, lavandă, mimoză), frunze ( lemongras
s
),
frunze
și tulpini
(
g
eranium, patchouli, scor
țișoar
ă
),
scoar
ț
ă ( scor
țișoar
ă
și cassia), lemn( santal
),
rădăcină
(valeriană, angelică
),
semin
țe ( fennel sau coriandru
), fructe ( bergamo
t, portocale, lămâi
)
,
rizomi ( ghimbir ), gume
și extrudate de oleorezine ( b
alsam de Peru
și balsam de Toru
).
[8
]
Cele mai multe uleiuri eterice sunt lichide sau se solidifică, total sau în parte, la
temperaturi joase. Astfel, uleiul de trandafir sau cel de anason la scăder
ea temperaturii se
transformă într
–
o masă solidă, parafinoasă sau cristalizează.
Au mirosuri variate,
caracteristice, după componentul care predomină. Densitatea lor variază între 800 și 1200
kg/m
3
; uleiurile mai bogate în hidrocarburi au densitatea mai mi
că, pe când cele bogate în
fenoli au densitatea mai mare. Punctul de fierbere variază, după componenți, între 150
C
și 300
C.
Uleiurile s
unt solubi
le în alcool etilic absolut, iar în alcool etilic diluat
solubilitatea lor scade odată cu cre
șterea conținutului de ap
ă. De asemenea sunt solubile
în
grăsimi sau uleiuri vegetale, solubilitatea fiind deter
minată de compozi
ția chimic
ă.[19
].
22
Compoziția ule
iurilor eterice este complexă
și variaz
ă mult, nu numai cu specia
botanică, dar și cu regiunea și clima în care crește planta.
Uleiul volatil este alcătuit în cea mai mare parte din hidrocarburi, esteri, eteri,
terpenoide, lactone, fenoli, aldehide, acizi
, alcooli
și cetone. Dintre acestea, compușii cu
oxigen ( alcooli, esteri, aldehide, ceto
ne, lactone
și fenoli
) reprezintă sursa principală
deoarece sunt mai stabili la oxidare
și rezinificare decât alți constituienți.
Compozi
ția uleiurilor eterice:
[13
]
U
lei de:
Izolat din:
Componente
pri
ncipale:
Utilizări:
Anason
Fructe de anason
Anetol(80
–
90%),
alcool anisic, hidro
–
chinonă, etc
Aromatizarea
pastelor de din
ți, a
băuturilor alcoolice,
în preparate farma
–
ceutice
Busuioc
Vârfurile florale
de
Ocinum basilicum
Linalool (40%),
metil cavicol (25%),
eugenol, geraniol,
camfor, etc
În compozi
ții tip
violete, narcise; în
compozi
ții pentru
săpunuri, paste de
din
ți, șampoane,
detergen
ți, arom
ă
pentru lichioruri
Bergamot
Cojile
fructelor de
portocal
Acetat de linalil,
linalool, nerol,
terpineol, etc
În parfumerie,
preparate farnaceuti
–
ce, aromaterapie
C
afea
Fructe de cafea
2
–
metil pirazina,
2
–
etil
–
3,5
–
dimetil
pirazina,
2
–
furfuril
–
Ingredient aromat
La preparate de
bomboane, înghe
țate,
23
meracaptan, etc
gelatin
și cre
me,
produse din lapte,
lichioruri, siropuri
Canaga sau ylang
–
ylang
Flori de Canaga
adorata
Geraniol, nerol, eter
metilic al p
–
cresolu
–
lui, eugenol, safrol,
acetat de benzil, etc
Aromaterapie, în
compozi
ția parfu
–
murilor
Ceai
Boboci terminali,
ultimele frunze ale
ramurilor tinere
Cis
și trans 3
–
hexenol
,
alcool amilic
și
isoamilic, alcool
benzilic
și fenil etilic
geraniol, neral, etc
În parfumerie, în
compozi
ții ierboase,
de tip piele naturală
în
industria alimen
–
tară
Chimen
Fructe de Carum
carvi
Carvonă, limonen,
carvenol, dihidro
–
carvonă, carveol
În industria alimen
–
tară: dulciuri,
lichioruri, bucătărie
Coada
șoricelului
Flori de Alchillea
m
illefolium
Azulenă, camfen,
triciclen,
sabinen,
mircen, camfor, etc
În paste de din
ți,
ș
ampoane, lo
țiuni,
creme, aromatizarea
bitterului
Cognac
Drojdie sau
de
șeuri
de la vinifica
ția
strugurilor
Alcooli, aldehide,
acizi, esteri
Aromatizarea dulciu
–
Rilor, băuturilor
nealcoolice,alcoolice
Coriandru
Fructe uscate
Linalool (50
–
70%),
acetat de linalil
În parfumerie, pentru
aromatizarea
24
geraniol, borneol,
terpinolen,etc
tutunului, ca aromă
ș
i condiment
Levăn
țic
ă
Flori de Lavendula
officinalis
Acetat de linalil,
butirat de linalil,
geraniol, cumarină,
cineol, etc
În parfumerie,
cosmetică, la parfu
–
marea săpunurilor,
detergen
ților,
cremelor,
deodorante
–
lor
Trandafir
Flori de Rosa
Damascena
(Bulgaria
și Rosa
centifolia
(Fran
ța de sud)
Geraniol, nerol,
c
itronelol,
fenil
–
etil
–
alcool, citronelal,
citral, eugenol
În parfumeria fină,
în arome alimentare,
pentru băuturi alcoo
–
lice
și nealcoolice,
deserturi, dulciuri,
în preparate farma
–
ceutice
Tuberoze
Flori de
Polyanthes
tuberoza
Benzouat de benzil
ș
i
de metil, alcool
benzilic, geraniol,
eugenol,tuberol,etc
Numai în parfumeria
f
ină, în compozi
ții de
tip gardenia,orientale
Există anumite organe vegetale care acumulează în mod preferen
țial uleiul volatil,
dar sunt
și plante care conțin ulei volatil î
n toate organele. În general, cu excep
ția florilor,
toate păr
țile aromatice conțin ulei de același tip. Sunt și excepții ca de exemplu arborele de
scor
țișoar
ă produce trei tipuri diferite de uleiuri volat
ile: din frunze se ob
ține un ul
ei bogat
în eugenol,
din scoar
ț
ă un ulei constituit în majoritate din aldehida cinamică, iar din
rădăcină un ulei bogat în camfor.
25
Pe parcursul evolu
ției biologice a
plantei, uleiul volatil suferă
modificări
compozi
ționale, ca urmare a proceselor biochimice care au loc și car
e evoluează.
Compoziția uleiurilor et
erice este complexă, ele conținâ
nd principii lichide
(elaiopteni ) și solide ( stearopteni sau camfori ) constituite din:
hidrocarburi: heptan, parafine solide, stiren, camfen,
–
și
–
pinen etc.
alcooli liberi sau
sub formă de esteri:
alcool benzilic, alcool cinamic, alcool
dihidrocuminic, alcool etilamilic, alcool fenil
–
etilic, alcool propilic, borneol,
mentol, santalol, terpineol etc.
aldehide libere sau combinate: aldehida benzoică, aldehida cinamică, aldehida
salicilică, aldehida cuminică, aldehida fenilpropilică, aldehida metoxicinamică,
citral, citronelal etc.
cetone libere sau combinate: carvonă, etil
–
amilcetonă, metil
–
heptonă, piperilonă
etc.
fenoli și esteri fenolici: anetol, eugenol, safrol, timol, apiol,
trimetoxibenzol etc.
acizi liberi: acetic, propionic, butiric, valerianic etc.
esteri: benzoat de benzil, benzoat de metil, acetat de benzil, cinamat de etil,
salicilat de metil, acetat de bornil, acetat de geranil, cinamat de benzil, cinamat de
metil, fo
rmiat de bornil, formiat de terpenil etc.
compuși azotați: acid cianhidric, antranilat de metil, nitrili, indol etc.
compuși sulfurați: sulfură de carbon, mercaptani etc.
Pentru obținerea uleiurilor eterice din flori, frunze, fructe etc. cea mai uzuală
met
odă este distilarea cu vapori de apă. Prin distilare se antrenează odată cu vaporii de
apă, uleiurile eterice, care prin condensare și decantare se separă ușor de apă.
Uleiurile din coaja fructelor citrice se obțin prin presare.
Prin macerarea plantelor sau
a
unor părți din acestea în solvenți volatili cu puncte
de fierbere joase și distilări succesive se obțin uleiuri eterice, iar solventul se recuperează.
Presarea se folose
ște la extragerea uleiurilor volatile din coji și fruct
e (exemple: lamâile si
portocalele).
Cu ajutorul grăsimilor, la rece sau la cald, se ob
țin uleiurile esențiale datorit
ă
proprietă
ții gr
ăsimilor de a absorbi substan
țele aromate din flori. În acest scop
se folosesc
grăsimi animale, u
lei de măsline, ulei de
parafină etc, care cedează u
șor, la temperaturi
26
joase, uleiurile volatile absorbite. Astfel se ob
țin uleiurile eterice de iasomie și de
tuberoze.
Prin fermentare
,
materia primă se prelucrează numai când substan
țele odorante se
găsesc sub formă de glicozide sau alte combina
ții din care trebuie eliberate înainte de
extrac
ție. Pentru aceasta plantele se umezesc și se las
ă la macerat, apoi cu ajutorul
fermen
ților exist
en
ți în plant
ă sunt puse în libertate uleiurile eterice. Acest procedeu se
aplică la betula, la migdale amare, cire
șe amare, muștar, etc.
Utilizarea bioxidului de carbon lichid ca solvent, la presiune înaltă, conduce la
uleiuri eterice foarte pure
și cu ra
ndamente mari.
Produsele ob
ținute conțin
ca împurită
ți ap
ă, substan
țe pectice, r
ă
șini, ceruri,
grăsimi, coloran
ți etc. Purificarea lor se realizeaz
ă prin filtrări, decantări, distilări,
antrenare cu vapori de apă,etc.
Uleiurile eterice sunt, în general, u
ș
or alterabile la aer
și la lumin
ă, colorându
–
se
până la brun, rezinificându
–
se,
îngro
șându
–
se
și pierzând aroma
lor. Din acest motiv se
păstrează în recipiente etan
șe, pline, în locu
ri răcoroase
și ne
i
l
u
minate.
[19
, p.66
–
67]
Utilizările uleiurilor
esen
țiale în cosmetic
ă
Industria cosmetică utilizează, îndeosebi uleiurile esențiale concentrate, obținute
din plante și fructe pentru îmbunătățirea calităților odorante ale produselor cosmetice:
săpunuri, creme, dușuri, geluri, sprayuri, săruri de baie, d
etergenți.
Uleiurile volatile, datorită mirosului sau gustului lor, sunt utilizate ca materii prime
naturale pentru industri
a
de parfumuri și produse cosmetice.
Uleiul de sâmburi de caise are acțiunea regenerativă și tonifiantă asupra pielii,
este
un emolient util
și a
cționează ca agent de hidratare în sensul prevenirii pierderii de apă din
epidermă.
Uleiul de avocado este mai ușor absorbit de piele decât alte uleiuri cosmetice
cunoscute,
este compatibil cu aproape toate tipurile de piele (cu
excepția cel
or sensibile),
are o acțiune regenerativă
și este privit ca unul dintre cele mai eficace uleiuri de uz
cosmetic.
Uleiul de Jojoba, extras prin presare din semin
țele de Jojoba, este utilizat ca
emolient în preparatele cosmetice sau de îngrijire.
Uleiul de germeni de grâu
se obține în
general prin extracție cu solvenți,
contribuie la protejarea, restructurarea
și ameliorarea
gradului de hidratare a pielii uscate, deteriorate, iritate. Gra
ție propriet
ă
ților antioxidante a
tocoferolilor, oferă prote
c
ție faț
ă de ac
țiunea radicalilor liberi.
De asemenea sunt prezen
te
vitaminele din grupa B.
Uleiul de tărâ
țe de orez a devenit un ingredient valoros pentru
27
industria cosmetică. Este un bun filtru UV
și reduce efectele a
rsurilor provocate de soare.
[23
]
CAP. 2 . TEHNOLOGII DE OB
ȚINERE A EXTRACTELOR
NATURALE
2.1. EXTRAC
ȚIA
–
PRINCIPII
GENERALE
Extrac
ția
reprezintă operația de separare totală sau parțială a componentelor unui
amestec de substanțe pe baza diferenței de solubilitate în unul sau mai mulți dizolvanți.
Extracția
se realizează prin solubilizarea unuia din componenții amestecului într
–
un
dizolva
nt în care ceilalți componenți nu se solubilizează.
După cum amestecul de substanțe este solid, lichid sau gazos, extracția se poate realiza în
sistem solid
–
lichid, lichid
–
lichid (rafinare) sau gaz
–
lichid (absorbție sau chemosorbție).
Extracția solid
–
lich
id
(elutriere, leaching) presupune separarea unui component,
solut, dintr
–
un amestec solid, prin contactarea cu un lichid, solvent,
în care acesta este
solubil; de exemplu: extrac
ția zah
ărului din sfeclă, extrac
ția uleiurilor din semințe de
floarea soarelu
i, soia, bumbac,
etc.
Operația implică următoarele etape: realizarea unui contact intim între amestecul
supus extracției și dizolvant, separarea fazelor formate, recuperarea solutului și a
solventului.
Prin separarea celor două faze rezultă:
–
extractul,
constâ
nd dintr
–
o soluție a solutului în solvent
;
–
rafinatul,
reziduu, componentul solid îmbibat cu solvent
.
Extracția solid
–
lichid are loc în una sau mai multe trepte de contact. O treaptă de
contact este definită ca un echipament în care are loc contactar
ea amestecului solid cu
solventul, menținerea o anumită perioadă de timp și separarea fazelor.
In timpul contactului are loc transferul de masă a componenților între faze. Transferul de
substanță decurge de la concentrația mai mare a componentului în siste
mul da
t, spre
concentrația mai mică pâ
nă la egalizarea concentrațiilor,
echil
i
bru sau treaptă teoretică.
Î
n
28
fiecare treaptă compoziția se schimbă
pentru ambele faze pâ
nă la realizarea echilibrului
maxim posibil în condițiile de operare.
Î
n practică nu se a
tinge echilibrul, concentrația solutul
ui în extract este mai mică decât în
rafinat, realizâ
ndu
–
se o repartizare a componenților care corespunde unei
trepte reale sau
efective.
Eficiența extracției
este definită ca raportul dintre repartizarea efectivă (reală) și
repartizarea teoretică (
de echilibru).
Câ
nd se extrage un singur component dintr
–
un amestec vorbim de
extracție simplă
(
unicomponent)
, iar câ
nd se extrag toți compușii solubili avem o extr
acție totală
(multicomponent).
Procesul de extracție în sistem solid
–
lichid se bazează pe proprietatea pe care o au
substanțele lichide de concentrații dife
rite de a difuza una în alta câ
nd sunt în contact.
Faza solidă propriu
–
zisă acționează ca o fază in
ertă care nu intervine în procesul de
difuzi
une al substanțelor lichide decâ
t sub aspectul comportării ca o membrană permeabilă
sau semipermeabilă și sub aspectul că se menține îmbibată cu fază lichidă.
Extrac
ția lichid
–
lichid
(rafinare) se realizează prin contactul direct dintre
solvent
și materialul supus extracției, componentele solubile difuzeaz
ă
și se dizolv
ă în
solvent. De exemplu
–
recuperarea
și concentrarea substanțelor organice din diverse soluții.
Extrac
ția gaz
–
lichid
(absorb
ție sau chemosorbție) poate fi fizic
ă dacă decurge
numai prin intermediul proceselor fizice de solubilizare
și difuzie
sau reactivă dacă în
timpul procesului intervine reac
ția dintre componentu
l extras
și un agent
de reac
ție.
In
diferent de tipul de extrac
ție, realizarea ei presupune parcurgerea a trei etape:
1.)
Contactarea solu
ției supus
ă extrac
ției cu solventul
–
se realizeazză în general printr
–
o amestecare intensă a celor două faze în scopul ob
ținerii unor suprafețe de contact
rid
icate;
2.)
Extrac
ția propriu
–
zisă
–
transferul componentului urmărit din solu
ția inițial
ă în faza
solventului;
3.)
Separarea celor două faze rezultate
2.1.1. Factorii care influen
țeaz
ă procesul de extrac
ție
Extrac
ția este influențat
ă de o serie de factori de care
trebuie să se
țin
ă seama în
stabilirea
și conducerea procesului tehnologic.
Ace
știa sunt:
29
Astfel, la extrac
ția din corpuri solide , trebuie m
ărită
suprafa
ța de contact între
faze
.
Aceasta poate fi realizată prin:
–
Mărun
țirea substanțelor solide și prin
instalarea unor dispozitive de
amestecare;
–
În cazul extrac
ției lichid
–
lichid prin construirea unor d
i
spozitive de barbotare
sau pulverizare.
În practică trebuie acordată o mare aten
ție
mărun
țirii materiilor prime,
pentru ca
substan
țele extractive din celul
e să difuzeze mai repede
și mai complet. Cu cât materialul
vegetal are un
grad mai avansat de mărun
țire
cu atât suprafa
ța de contact dintre acesta și
solvent este mai ridicată, iar viteza de extrac
ție și
randamentul extrac
ției cresc.
În general,
materialele vegetale supuse extracției ar trebui să fie mărunțite cât
mai
avansat pentru a se realiza
o extracție mai completă.
Sunt cazuri în care
, un grad de
mărunțire avansat este nefavorabil
, fie prin faptul că îngreunează
filtrarea, fie că se extrag
m
ulte substanțe grele, care ulterio
r pot sedimenta. Din această cauză
gradul de mărunțire
trebuie ales în funcție de structura materialelor vegetale. Cele care au țesuturi tari, cum
sunt: scoarța, rădăcinile, semințele, se mărunțesc mai fin decât cele cu țe
suturi friabile:
florile, frunzele sau ierburile.
Un alt factor important ce influen
țeaz
ă procesul de extrac
ție este
raportul dintre
produsul de extras
și dizolvant.
Acest raport variază de la caz la caz,
ținând co
n
t că
majoritatea principiilor active
care se extrag au o anumită limită de solubilitate, într
–
o
cantitate de
terminată de dizolvant. Cu cât
cantitatea de dizolvant în raport ce aceea a
produsului supus extrac
ției este mai mare și se folosește în porțiuni, cu atât extracția este
mai completă.
Acest fapt se explică prin aceea că până la saturarea dizovantului, o
cantitate mai mare de principii active vor trece prin difuziune în dizolvant. Însă,
cantită
țile prea mari de dizolvant dizolv
ă materiile balast într
–
o propor
ție crescut
ă, iar
cantită
țile
pre
a
mici conduc la o extrac
ție incomplet
ă, prin urmare cu pierderi de principii
active. Astfel, apare necesitatea stabilirii, după caz, a unui raport optim între produsul de
extras
și dizolvant.
Osmoza
și difuziunea
influen
țeaz
ă de asemenea procesul de
extrac
ție. Difuziunea
solu
ției, cu componentele dizolvate, prin peret
e
le celular
este un proces lent, complex.
Acest proces de difuziune se bazează pe diferen
ța de presiune osmotic
ă, respectiv pe
diferen
ța de concentrație a lichidului din interiorul celulelor și a celui din afara lor. La
30
începutul extrac
ției, dup
ă îmbibarea produsului
cu dizolvan
ți, în interiorul celulelor se
formează o solu
ție concentrat
ă, iar lichidul extracelular rămâne mai diluat. Există deci, o
diferen
ț
ă de presiune osmotică. Datorită acestei presiuni
și difuziunii are loc procesul de
schimb între dizolvant
și con
ț
inutul celulelor, până când se stabile
ște echilibrul de
concentra
țieîn interiorul și în afara celulelor, iar procesul de difuziune înceteaz
ă.
Durata
de contact dizolvant
–
material supus extrac
ției
este în func
ție de viteza de
extrac
ție și prezint
ă importa
n
ț
ă în ob
ținerea unor extracte de concentrație cât mai mare, a
unor reziduuri cu un con
ținut cât mai sc
ăzut de substan
ț
ă utilă
și a unor productivit
ă
ți cât
mai mari.
[8,p.157
]
De
și creșterea timpului de extracție are un efect favorabil asupra eficienței
extrac
ției, o durat
ă prea mare a procesului, poate să conducă la:
–
Extrac
ția unor compuși nedoriți;
–
Reducerea productivită
ții.
Durata extrac
ției se alege astfel încât s
ă se atingă o anumită concentra
ție a
produsului util în extract.
Experimentările făcute au arătat că
și
pH
–
ul mediului
are importan
ț
ă: în unele
cazuri adaosul de acizi sau baze favorizează sau împiedică extrac
ția principiilor a
c
tivi.
„
Astfel alcaloizii care se găsesc în plante sub formă de săruri sau combina
ți cu taninu
ri
sunt mai greu solubili, însă la tratarea cu acizi, ei trec în săruri solubile
și se extrag mai
u
șor. ”
[29
, p.203]
2.1.2. Solven
ți utilizați în extracție
Solven
ții reprezint
ă faza dispersantă, dizolvantul, prin care o substan
ț
ă solidă,
lichidă sau gazoasă este trecută în solu
ție prin dizolvare. Acțiunea de dizolvare a
solven
ților se explic
ă prin alcătuirea lor, de aceea ei se clasifică
în:
–
Solven
ți polari: apa, alcooli, glicerin
ă
–
Solven
ți nepolari: benzen, benzin
ă, sulfură de carbon, ulei de parafină,etc.
Principalii solven
ți utilizați în procesul de extracție sunt:
–
Apa
este un solvent polar care dizolvă majoritatea substanțelor org
anice și o serie de
compuși organici ca: zaharuri, acizi, alcooli, fenoli, esteri, aldehide, amine, glicozide și
săruri de alcaloizi.
În general, omologii inferiori ai derivaților hidrocarbonați sunt mai
solubili în apă decât cei
superiori. Prezența în molecula unei substanțe organice a
31
grupărilor fenolice sau alcoolice mărește solubilitatea ei în apă.
Apa dispersează coloidal
gume, taninuri, mucilagii și albumine. Nu dizolvă amidon, celuloză, grăsimi, uleiuri
volatile, rezine,
hidrocarburi, vitamine liposolubile, a
lcaloizi liberi
.
Apa prezintă
avantajul că, poate fi asociată cu acizi, baze, alcool, glicerină sau substanțe tensioactive
mărindu
–
i
–
se capacitatea de solubilizare față de unele substanțe active mai greu solubile.
Di
n acest motiv, procedeul de extracție al materialelor vegetale cu apă este diferit, în
funcție de natura substanțelor de extras. Astfel, în cazul materialelor vegetale ce conțin
alcaloizi, extracția se realizează în mediu acid în prezența acidului clorhidr
ic, tartric, citric
(ex
tract de opiu, extract de corn al secarei), iar în cazul celor ce conțin saponine acide
insolubile, extracția se efectuează în mediu de bicarbonat de sodiu (decoct de primula).
Adaosul de glicerină nu favorizează extracția, ci mai d
egrabă conduce la stabiliz
area
soluțiilor extractive.
Extractele apoase se obțin
prin macerare, in
fuzare și decocție și nu prin
percolare,
deoarece materialul în percolator se îmbibă cu apă și se umflă, împiedicând lichidul de
extracție să străbată masa m
aterialului vegetal.
–
Alcoolii inferiori
: (metanol, etanol, etc)
Alcoolul etilic se folosește în concentrații cuprinse între 20
o
–
96
o
, iar în cazuri
excepționale se folosește alcool absolut.
În general, alcoolii au o polaritate cu atât mai
mare cu cât greutatea lor moleculară este mai mică.
Alcoolii inferiori sunt miscibili cu
apa. Ei sunt solvenți slabi pentru substanțele nepolare (g
răsimi, uleiuri) și nu dizolvă
gume, mucilagii, pectine, za
haruri și săruri minerale. Sunt solvenți buni pentru substanțele
organice, acizi, alcooli, fenoli, aldehide, cetone, uleiuri volatile, rășini, coloranți și în
general substanțe polare.
Odată cu creșterea greutății moleculare, scade miscibilitatea cu
apa și
crește capacitatea de dizolvare pentru substanțe hidrofobe. La prepararea extractelor
uscate se recomandă folosirea metanolului, acesta fiind mai economic. Nu se folosește la
prepararea tincturilor și a extractelor fluide din cauza toxicității lui. La pre
pararea
soluțiilor extractive alcoolice se folosește în exclusivitate etanolul.
Alcoolul absolut
acționează puțin diferit față de alcoolul concentrat (96
o
), primul dizolvând mai bine o serie
de substanțe hidrofobe. Alcoolul concentrat sau diluat în
diferite proporții, dizolvă
glicozidele, sărurile de alcaloizi, coloranții, taninurile, substanțele amare, uleiurile
volatile, rășini
le, etc., totu
și sunt cazuri când acesta nu este eficient. Spre exemplu,
32
rezinele
și camforul sunt solubile în alcool conce
ntrat, dar odată cu diluarea sa progresivă
are loc precipitarea acestora.
Prin urmare, la prepararea soluțiilor extractive nu se poate stabili o normă generală în ceea
ce privește concentrația alcoolică ci
pentru fiecare material vegetal se
alege solventu
l
potrivit.
Etanolul prezintă unele avantaje: se evaporă u
șor, este antiseptic, inhib
ă activitatea
enzimelor, nu influen
țeaz
ă hidroliza, dizolvă alcaloizii
–
bază
și rezinele( pe care apa nu le
poate dizolva). Pe lângă avantaje,
etanolul prezintă
și o serie
de dezavantaje
și anume: este
inflamabil, transmite miros solu
țiilor extractive și nu are putere de penetrare prin
membranele celulare, ca apa.
[8, p.160
]
–
Acetona
–
este un solvent folosit pentru extrac
ția unor gr
ăsimi,
rezine, piroxilină, deriva
ți
mercuriali. Este cel mai folosit solvent pentru extrac
ția taninurilor și a altor compuși
fenolici.
–
Cloroformu
l
–
este un bun solvent pentru grăsimi, uleiuri volatile
și alcaloizi baze. Este
miscibil cu majoritatea solven
ților organici. Prin extracție cu c
loroform se pot ob
ține
taninuri
și terpenoide.
–
Eterul
–
este un bun solvent pentru grăsimi, uleiuri volatile, unii alcaloizi, unele principii
active din plante. De asemenea, eterul este cel mai folosit solvent pentru extrac
ția
selectivă a cumarinelor
și
a acizilor gra
și.
[8,p.161]
–
Glicerina
–
datorită grupării (OH) din moleculă, este hidrofilă
și
dizolvă alcoolii, poliolii,
zaharurile, multe săruri minerale
și organice și chiar oxizii metalici.
Puterea
de dizolvare a
glicerinei cre
ște prin înc
ălzire
și ar
e o putere mai mare de dizolvare decât alcoolul sau al
ți
solven
ți.
Se amestecă
în orice propor
ție cu ap
ă
și alcool, este nemiscibil
ă cu eterul,
cloroformul.
–
Propilenglicolul
–
este miscibil cu apă, acetonă, cloroform, iar în raport de 1:6 este
miscibil cu eter. Este nemiscibil cu uleiuri. Dizolvă mentolul, timolul, alcaloizii,
vitaminele A
și D, grupul vitaminei B, steroizii, coloranții, codeina, etc. Este folosit ca
dizolvant pe
ntru substan
țe care sunt puțin solubile în ap
ă
și se folosește atunci când apare
riscul hidrolizei unor substan
țe.
–
Uleiurile vegetale
–
sunt folosite ca solven
ți pentru obținerea de alcaloizi baze, uleiuri
volatile, rezine etc. Cele mai folosite uleiuri
sunt:
uleiul de floarea soarelui, uleiul de
arahide, uleiul de măsline, uleiul de migdale, etc.
33
–
Uleiurile minerale
–
sunt constituite din amestecuri de hidrocarburi saturate extrase de
obicei din petrol care au o mare stabilitate chimică. Sunt utilizate în solu
ții pentru uzul
extern. Cel mai cunoscut este uleiul de parafină care se ob
ține prin distilarea fracționat
ă a
petrolului. Acesta dizolvă substan
țele nepolare sau slab polare, uleiurile, gr
ăsimile., etc.
Pentru ext
rac
ț
ia produselor naturale, solven
ții selectați trebuie s
ă îndeplinească
următoarele condi
ții:
să aibă capacitate ridicată de solubilizare a compusul
ui dorit;
să fie selectivi, să extragă din amestec substan
ța util
ă
și s
ă nu solubilizeze
compu
șii secundari existenți în soluția inițial
ă;
să fie suficient de puri;
să nu fie toxici, inflamabili sau explozivi;
să aibă compozi
ție omogen
ă
și stabil
ă
și s
ă n
u
–
și schimbe compoziția chimic
ă la
păstrare
și la fierbere;
s
ă fie capabili de o separare u
șoar
ă de substan
ța dizolvat
ă, după efectuarea
extrac
ției;
s
ă aibă un punct de fierbere cât mai scăzut, căldura specifică
și c
ăldura latentă de
evaporare mică;
s
ă aib
ă un cost scăzut
și s
ă poată fi recuperat
și regenerat cu ușurinț
ă;
u
ș
urin
ța de manipulare.
Nu există nici un solvent care să îndeplinească toate aceste condi
ții.
Pentru extrac
ția produselor naturale se prefer
ă utilizarea unor solven
ți care
îndeplinesc
în principal primele două criterii
și care sunt ieftini.
2.2
. EXTRAC
ȚIA SOLID
–
LICHID
2.2.1. Mecanismul extrac
ției solid
–
lichid
Extracția solid
–
lichid (elutriere, leaching) presupune separarea unui component,
solut, dintr
–
un amestec solid, prin contac
tarea cu un lichid, solvent, în care acesta este
solubil.
34
Operația implică următoarele etape: realizarea unui contact intim între amestecul
supus extracției și dizolvant, separarea fazelor formate, recuperarea solutului și a
solventului.
Prin separarea
celor două faze rezultă:
–
extractul
,
constâ
nd dintr
–
o soluție a solutului în solvent
;
–
rafinatul
, reziduu, componentul solid îmbibat cu solvent
.
Extrac
ția alcaloizilor din frunze, a substanțelor aromate din semințe, a
esen
țelor de
parf
um din flori
și a
zahărului din trestia de zahăr sau sfecla de zahăr sunt exemple de
extrac
ții solid
–
lichid utilizate pentru separarea
și izolarea substanțelor din amestecuri
naturale.
Pentru a ob
ține un component de puritate avansat
ă, nu este suficientă o singură
opera
ție
de extrac
ție.
Faza de extract rezultată în prima treaptă de extrac
ție este tratat
ă cu o
nouă cantitate de solvent. Opera
ția se repet
ă până se ob
ține un produs de puritate dorit
ă.
Operația implică următoarele etape: realizarea unui contact intim între ame
stecul
supus extracției și dizolvant, separarea fazelor formate, recuperarea solutului și a
solventului.
Extracția solid
–
lichid are loc în una sau mai multe trepte de contact. O treaptă de
contact este definită ca un echipament în care are loc contactarea
amestecului solid cu
solventul, menținerea o anumită perioadă de timp și separarea fazelor.
In timpul contactului are loc transferul de masă a componenților între faze. Transferul de
substanță decurge de la concentrația mai mare a componentului în sistemul
da
t, spre
concentrația mai mică pâ
nă la egalizarea concentrațiilor,
echil
i
bru
sau
treaptă teoretică
. Î
n
fiecare treaptă compoziția
se schimbă pentru ambele faze pâ
nă la realizarea echilibrului
maxim posibil în condițiile de operare.
Î
n practică nu se
atinge echilibrul, concentrația solutul
ui în extract este mai mică decâ
t în
rafinat,
realizâ
ndu
–
se o repartizare a componenților care corespunde unei
trepte reale
sau
efective.
Eficiența extracției este
definită ca raportul dintre repartizarea efectivă (
reală
) și
repartizarea teoretică (
de echilibru).
La estimarea numărului de trepte
de contact se determină mai întâ
i numărul de
trepte t
eoretice de contact și apoi ținâ
nd seama de eficiența extracț
i
ei se calcu
lează
numărul de trepte reale. Î
n acest scop se
utilizează metode grafice și numerice.
35
Câ
nd se extrage un singur component dintr
–
un amestec vorbim de extracț
ie simplă
(unicomponent), iar câ
nd se extrag toți compușii solubili avem o extracție totală
(multicomponent).
Procesul de extracție în sistem soli
d
–
lichid se bazează pe proprietatea pe care o au
substanțele lichide de concentrații diferite de
a difuza una în alta câ
nd sunt în contact.
Faza solidă propriu
–
zisă acționează ca o fază inertă care nu intervine în procesul de
difuzi
une al substanțelor lic
hide decâ
t sub aspectul comportării ca o membrană permeabilă
sau semipermeabilă și sub aspectul că se menține îmbibată cu fază lichidă.
2.2.2.
Transferul de masă în procesul de extrac
ție
Transferul de substanță
în procesul de extracție
se poate realiza în două moduri:
prin
difuziune moleculară
, care constă în deplasarea la scară moleculară a
substanței printr
–
un fluid;
prin
difuziune prin convecție sau de turbulență
, cînd deplasarea componentului care
se transferă se realizează cu aj
utorul curenților de convecție, care apar în fluide.
Ținâ
nd seama de modul de realizare, difuziunea moleculară poate exista singură,
însă difuziunea prin convecție este însoțită totdeauna de difuzie moleculară.
Difuziunea moleculară este un proces lent,
care nu se poate intensifica decît prin
ridicarea temperaturii.
Difuziunea prin convecție presupune transferul de substanțe realizat prin curgerea
fluidului, pro
cesul fiind mult mai intens decâ
t difuziunea moleculară și depinde de gradul
de turbulență al f
azei. Mișcarea, la difuziunea convectivă, se poate obține prin simpla
deplasare a fluidelor în interiorul aparatelor, prin agitare, prin acțiunea unei diferențe de
presiune etc. În cazul transferului de substanță prin difuziunea convectivă se poate
specifi
ca
coeficientul parțial de transferde substanță
, care este invers proporțional cu
grosimea stratului limită prin care are loc transferul de substanță prin difuziune.
Coeficientul parțial al transferului de substanță prin difuziune
k
A
se poate exprima prin
relația:
e
A
D
k
;
36
în care:
k
A
–
coeficientul parțial al transferului de substanță;
D
e
–
coeficientul de difuziune
efectivă;
–
grosimea stratului limită prin care are loc difuziunea; Grosimea
nu poate
fi măsurată, de aceea valoarea lui k
A
se determină experimental.
Transferul de substanță prin di
fuzie moleculară și convectivă
se desfășoară după
următoarele etape:
umectarea cu dizolvant a particulei supuse extracției;
difuzia dizolvantului în interiorul particulei supuse extracției
;
dizolvarea solutului în solvent
;
difuzia soluției cu solutul spre suprafața particulei
;
difuzia prin filmul de lichid ce înconj
oa
ră particula;
difuzia prin convecție de la suprafața exterio
ară a filmului de lichid în curentul
general de lichid care se deplasează în aparatul de extracție.
Î
n cazul unei particule elementare aceste faze se desfășoară succesiv în timp.
Deoarece în practică se prelucrează materiale care posedă o masă apreciabilă
și sunt
neomogene, succesiune
a poate să nu se păstreze, apărâ
nd o serie de faze paralele sau chiar
inversiuni.Una sau mai multe etape pot limita viteza procesului.
P
ătrunderea solventului în particulă și dizolva
rea solutului este importantă câ
nd
solutul
este foarte puțin solubil și operația se realizează prin agitare, dizolvarea fiind o
fază care se realizează lent. Dacă solventul este corect ales, dizolvarea solutului în solvent
este rapidă și nu va limita viteza procesului. Trecerea solutului din inter
iorul materiei
solide în exterior este în general factorul limitant, fiind un fenomen de echilibru de
membrană. Viteza de deplasare a solutului spre suprafața particulei solide depinde de
mărimea, forma și structura particulei și este dificil de cuantifica
t.
Viteza de transfer a solutului de la suprafața particulei solide în masa principală de
lichid, poate fi reprezentată prin expresia:
dm/dt = KA(C
s
–
C)
;
dm/dt este viteza de transfer de masă, A este suprafața interfacială solid
–
lichid, C
s
și C
sunt concentrațiile solutului la suprafața particulei solide și în masa de lichid, iar K este
coeficientul de transfer de masă.
La extracția într
–
un singur stadiu:
dm = V
.
dC
unde V este volumul de soluție și este constant.
Și atunci:
37
dC/dt = KA(C
s
–
C)
/V
Pentru procese staționare, extracția este de
scrisă de legea lui Fick
:
Conform acestei legi, cantitatea de substanță (dm) care difuzează printr
–
un strat de
grosime
dx
este proporțională cu coeficientul de difuzie moleculară (D), cu suprafața prin
care are loc difuzia ( A ), cu gradientul de concentrație (dC) și invers proporțională cu
lungimea drumului parcurs de moleculele ce difuzează (dx).
Coeficientul de difuzie
depinde de natura și mărimea moleculelor substanței care
difuzează, de temperatura la care are loc difuzia ( T ) și de viscozitatea solventului (
)
unde k
0
este o constantă
ce
depinde de
natura și mărimea moleculelor substanțelor care
difuzează.
Conform legii lui Fick, cantitatea de substanță care difuzează este proporțională cu
suprafața particulei, cu durata procesului de extracție, cu temperatura și diferența de
concentrație și invers p
roporțională cu vîscozitatea și cu grosimea particulei.
2.2.3.
Factorii care influen
țeaz
ă extrac
ția solid
–
lichid
Factorii care influen
țeaz
ă viteza de reac
ție sunt
:
natura și mărimea particulei sol
ide;
natura
și calitatea solventului de extracție;
temperatura;
a
gitarea
fluidului;
gradientul de concentra
ție
.
Natura și mărimea particulei solide.
Mărimea particulei
influențează viteza de
extracție
pe mai multe căi. Reducerea mărimii particulelor solide conduce la scăderea
distanței parcurse de solut prin porii solidului spre suprafața particulei și la creșterea
suprafeței interfaciale solid
–
lichid. Astfel crește viteza de transfer de masă de la sup
rafața
particulei în masa principală de lichid. Pe de altă parte, prezența particulelor foarte mici
dx
dC
DA
dt
dm
/
T
k
D
o
38
împiedică curgerea prin stratul de solid din extractor și o parte din particule nu vin în
contact cu solventul. Procesul de extracție se înrăutățește și apa
r dificultăți la separarea
fazelor. Pentru ca timpul de extracție să fie același pentru fiecare particulă este de dorit ca
partic
ulele solide să fie de mărime câ
t mai uniformă.
Adeseori materia primă este supusă unor operații preliminare de prelucrare în
vederea îmbunătățirii condițiilor de extracție. Astfel, la extracția zahărului sfecla
este mai
întâ
i tăiată sub formă de tăiței, iar apoi este supusă unui tratament termic, numit
plasmoliză.
La râ
ndul lor, semințele oleaginoase necesită un tratament hidrot
ermic și
mecanic care să le aducă la forma de paiete,
pentru a se deschide un număr câ
t mai mare
de celule din miez și a crește suprafața de contact între faza solidă și faza lichidă.
Natura și calitatea solventului de extracție.
Solventul ales trebuie să
fie câ
t
mai
selectiv și vâ
scozitatea sa să fie mică pentru a permite o circulație ușoară. Inițial se
utilizează, în general, solvent pur. Odată cu creșterea concentrației solutului în solvent are
loc o scădere a vitezei de extracție, datorită faptului că s
cade gradientul de co
ncentrație și
totodată crește vâ
scozitatea soluției.
Cantitatea de solvent necesară extracției influențează direct procentul de substanță
extractibilă rămasă în reziduu
reducând
–
o, dar conduce la creșteri semnificative ale
consumului d
e energ
ie atât în procesul de extracție câ
t și la recuperarea solventului.
Calitatea solventului este o problemă importantă și în același timp specifică tipului
de extracție. În cazul apei, aceasta trebuie să fie cu un conținut redus de săruri, de
substanț
e organice și de microorganisme ș
i să prezinte un pH mai mic decâ
t 6.
Solvenții utilizați în industria uleiurilor vegetale trebuie să dizolve repede uleiul,
fără a dizolva și alte substanțe conținute de semințe, să nu
–
și schimbe compoziția, să nu
lase, du
pă separare, miros străin sau compuși dăunători organismului uman, să fie
nemiscibili cu apa, să nu formeze amestec exploziv și să fie ieftini și reciclabili.
Temperatura
joacă un rol important și caracteristic în procesele de extracție.
Î
n
majoritatea
cazurilor solubilitatea solutului și coeficientul de difuzie cresc odată cu
mărirea temperaturii conducînd la creșterea vitezei de extracție. Uzual solventul este
încălzit înainte sau/și în timpul extracției. Limita superioară a temperaturii este
determina
tă de natura solidului, de considerente tehnologice sau economice (
punctul de
fierbere a solventului, distrugerea structurii materialului solid, solubilizarea unor
componenți nedoriți, necesitatea protejării unor componenți etc.)
39
Agitarea fluidului
. Agit
area solventului este deosebit de importantă, deoarece
crește turbulența difuziei și astfel crește viteza de transfer de la suprafața particulei spre
masa de fluid. Mai mult, agitarea previne sedimentarea particulelor și permite utilizarea
efectivă a supra
feței interfaciale solid
–
lichid.
Creșterea vitezei și turbulenței lichidului în curgerea peste particulele solide are ca rezultat
creșterea coeficientului global de transfer de masă și în consecință a vitezei de extracție.
Î
n multe aplicații industriale se
utilizează în acest scop agitatoare mecanice.
Î
n majoritatea aplicațiilor din industria alimentară nu se utilizează agitarea, deoarece pot
rezulta efecte nedorite prin mărunțirea particulelor. Solventul este trecut prin curgere
liberă sau forțată peste st
ratul de particule solide.
Gradientul de concentrație.
Pentru a asigura extracția solutului din solid este
necesară menținerea unei diferențe între concentrația solutului la suprafața particulei și
masa de lichid. La extracția într
–
un singur stadiu, pe m
ăsură ce ne apropiem de echilibru,
gradientul de concentrație scade și as
tfel scade viteza procesului. Câ
nd se atinge
echilibrul, solidul mai poate conține o cantitate importantă de solut, iar extractul
poate fi
relativ diluat, depinzâ
nd de condițiile de e
chilibru. Rafinatul este îndepărtat și se adaugă o
nouă cantitate de solvent proaspăt.
Procesul se repetă până câ
nd concentrația solutului în
solid scade la nivelul admis. Î
n final se obține un volum mare de soluție, relativ diluată.
Costul recuperării sol
utulu
i din soluție crește, cu câ
t concentrația solutului este mai mică.
Prin extracția în mai multe trepte, în contracurent, se poate menține un gradient de
concentrație relativ ridicat pe parcursul întregului proces.
2.3. ECHIPAMENTE DE EXTRAC
ȚIE
Aparatura de extrac
ție utilizat
ă în industrie cuprinde:
Extractoare
care permit extrac
ția în contracurent în circuite
orizontal, vertical,
circular;
Percolatoare
, de capacită
ți diferite, unitare sau asamblate în baterii, care permit
realizarea diverselor
moduri de extrac
ție.
[14
]
Extracția într
–
un singur stadiu se realizează în aparate închise sau deschise,
prevăzute cu suport pentru materialul solid supus extracției. Când se utilizează solvenți
volatili (de exemplu la extracția uleiurilor eterice sau c
omestibile) sau când este necesară o
40
anumită presiune în sistem se operează în aparate închise. Forma aparatelor poate varia
foarte mult, de la rezervoare verticale cu fund fals la aparate tronconice, cu sau fără
amestecătoare în interior. Extractorul poat
e fi prevăzut cu manta pentru agent termic sau
cu schimbător de căldură exterior prin care se recirculă extractul. În mod uzual pentru
recircularea solventului se utilizează pompe. Solventul sau amestecul solvent
–
solut este
distribuit cât mai uniform la p
artea superioară a stratului de material pe care îl străbate
prin percolare, de sus în jos, după care este recirculat sau evacuat când s
–
a ajuns la
echilibru.
Extractor:
1
–
corpul extractorului
;
2
–
capac ( gură de alimentare )
;
3
–
sită ( fund fals )
;
4
–
fund rabatabil
(gură de evacuare)
5
–
preî
ncălzitor
;
6
–
material solid;
7
–
distribuitor solvent;
8
–
pompă de recirculare;
AT
–
agent termic
Gura de evacuare a solidului epuizat poate fi situată lateral,
deasupra sitei, sau la fundul
extractorului, solidară cu sita tronconică.
Extracția într
–
un singur extractor este folosită în laborator sau în instalații de capacitate
mică.
În mod obișnuit extractoarele sunt conectate în baterii de extracție, cu circulaț
ie, de cele
mai multe ori, în contracurent.
Solvent
proaspat
AT
Solid
5
1
3
2
4
6
7
Extract
8
A
B
C
Solvent proaspă
t
Solid
proaspă
t
Extract
Solid epuizat
41
Î
n extracția statică în mai multe stadii celulele sunt încărcate cu materialul solid,
iar solventul proaspăt este introdus în prima
celulă și circulă spre ultima celulă,
îmbogățindu
–
se în
solut, de unde se evacuează. Câ
nd materialul din prima celulă este
epuizat, celula se scoate din circuit,
se descarcă, se încarcă cu o nouă șarjă și este
reintrodusă în circuit în ultima poziție.
Specifice acestui tip de ex
tracție sunt extractoarele
tip Carusel, R
otocel
.
Extracția dinamică multiplă se realizează at
unci câ
nd materialul solid circulă în
contracurent cu solventul
, realizâ
ndu
–
se o extracție continuă. Această tehnică de operare
se apli
că pentru cantități mari de materiale.
Î
n acest caz se utilizează
:
extractoare cu bandă transportoare,
extractoare cu transportor melcat (orizontale sau verticale),
extractoare tip turn cu talere și agitatoare etc
.
Aparatele utiliza
te în extrac
ția solid
–
lichid se
numesc în mod generic extractoare
(pentru industria uleiului )
și difuzoare ( pentru industria zah
ărului ).
În industria alimentară operația de difuzie se aplică la fabricarea zahărului din
sfeclă, la obținerea concentratelor de vitamină C din
măceșe etc.
Pentru realizarea practică
a difuziei s
–
au construit aparate cu funcționare continuă, care folosesc principiul
contracurentului.
2.4. TEHNICI DE OB
ȚINERE A EXTRACTELOR NATURALE
Procedeeele de ob
ținere a extractelor vegetale se clasific
ă după
:
temperatura de realizare a extrac
ției;
modul de contactare a materialului vegetal
și a solventului.
Moduri de realizare a extrac
ției:
Extrac
ția prin contact simplu
–
constă în tratarea unei cantită
ți de material vegetal
o singură dată cu o cantitate de solvent, în co
n
di
ții de timp, agitare și temperatur
ă
variabile. Extrac
ția decurge lent, iar la atingerea concentrației de echilibru se
separă fazele;
Extrac
ția pr
in contact multiplu ( în trepte
)
, în care materialul vegetal este fix,
iar solventul se deplasează periodic sau continuu spălând în trepte, din solid,
42
componentul
de extras ( solutul
).
Se ob
țin extracte ( faza lichid
ă) din ce în ce mai
diluate în so
lut
și un rafinat ( faza solid
ă
) epuiz
at în solut. Reprezintă o succesiune
de extrac
ții prin contact simplu;
Extrac
ția continu
ă în contracurent cu contact multiplu,
la care materialul
vegetal
și solventul circul
ă continuu în contracurent; în orice sec
țiune a aparatului
se stabile
ște o concentr
a
ție const
antă în fazele solidă ( rafinat)
și lichid
ă ( extract
),
iar opera
ția decurge în regim staționar.
Prima variantă se aplică la ob
ținerea b
ăuturilor răcoritoare, iar celelalte două
variante se
folosesc la extrac
ția
uleiului din materiile prime oleaginoase
și la extracția
zahărului din tăi
țeii de
sfeclă de zahăr.
[3, p.1119, 14
]
Produsele ob
ținute prin extracție pot fi grupate în:
Solu
ții extractive apoase: macerate, infuzii, decocturi;
Solu
ții extractive
alcoolice, hidroalcoolice, eterice: tincturi,extracte fluide
moi
și uscate.
Extractele apoase
sunt
preparatele în care apa distilată este solventul pentru
principiile active din plantele hidrosolubile.
După consisten
ț
ă, extractele se clasifică în:
Extracte
fluide,
care su
n
t sub formă lichidă (
solu
ții
),
cu gust
și miros specific
produsului vegetal din care s
–
au preparat. Sunt miscibile cu solventul folosit la
preparare, dar se tulbură la diluare cu apă.
Extracte
moi,
de consisten
ț
ă vâscoasă, semiso
lidă, colorată, cu aspect uniform.
Con
țin 50
–
80% substan
țe nevolatile și au maxim 20% umiditate.
Extracte
uscate
sub formă pulverizată, cu maxim 5% umiditate.
Prin extrac
ție se urm
ăre
ște
separarea principiilor active (
alcaloizi, glicozide,
vitamine) de
cele inerte di
n punct de vedere farmaceutic (
celuloză, gume
și mucilag
ii,
amidon, taninuri, coloran
ți
).
Extrac
ția se realizeaz
ă prin:
Procedee discontinue ( macerare, percolare )
Procedee continue ( procedeul Soxhlet ).
Macerarea
constă în realizarea
extrac
ției prin contact
area materialului vegetal
mărun
ț
it cu solventul
( apă, alcool, o
țet, vin, ulei
) la temperatura ambiantă, cu sau fără
amestecare ( agitare ). Solventul se recuperează prin distilare. Practic, materialul vegetal
43
se lasă în contact cu
solventul o perioadă determinată de timp ( 30 minute pentru solu
ții
ap
oase
și 10 zile pentru tincturi
). În urma ex
trac
ției se obțin maceratele, ia
r dacă solventul
folosit este alcoolic, se ob
ț
in tincturile ( tincturi de iod
).
Acest procedeu are avantajul
simplită
ții, aplicându
–
se în cazul compu
șilor vegetali
sensibili termic. Dezavantajele constau în:
Durata mare de extrac
ție;
Posibilitatea degradării biochimice a componen
ților existenți în macerate.
Prin procedeul de macerare se extrag materialele
liposolub
ile din semin
țe de
plante, dific
il de ob
ținut prin procedee de presare utilizând ca solvent natural uleiurile
vegetale. Extractele astfel rezultate sunt folosite la preparatele cosmetice
și farmaceutice.
Extractele uleioase, fiind lipsite de apă,
sunt mai pu
țin sensibile la atacurile microbiene și
fungice.
Macerarea se poate realiza în laborator sau în farmacii, în vase te
r
morezistente,
por
țelan sau metal sm
ăl
țuit, de form
ă cilindrică.
În industrie
se folosesc utilaje numite
maceratoare simple sau prevăzute cu agitatoare din sticlă, por
țelan, ceramic
ă, lemn, etc.
Maceratele se păstrează
în rezervoare sau butelii de sticlă de culoare închisă, la loc
răcoros.
Toate procedeele propuse se bazează pe mări
rea vitezei de difuzie și a osmozei.
Mărirea vitezei de difuzie se poate realiza prin mărirea vitezei de trecere a solventului prin
materialul vegetal, fie folosind forța centrifugă, fie prin presări repetate a materialului
vegetal imbibat cu sol
vent. În
a
cest caz extracția se realizează
în centrifugă sau în
extractoare cu șnec. Alte procedee recurg la agitarea amestecului material
–
solvent. Când
acțiunea mecanică aplicată este mare, materialul vegetal este parțial sfărâmat, iar extracția
este accelerată și
prin mărirea vitezei de solubilizare a componentelor din celulele
sfărâmate.
La cre
șterea temperaturii, viteza de difuziune crește o dat
ă cu mărirea vitezei de
mi
șcare a moleculelor.
Pentru o mai bună extragere a substan
țelor se scurge soluția obținut
ă
și
materia
primă
se acoperă a doua oară cu dizolvant. Dizolvantul se va schimba de câte ori este
necesar pentru a extrage toată substan
ța.
Macerarea repetată.
Pentru a îmbunătăți extracția, în ceea ce privește
randamentul, se recurge la extracția prin mac
erarea repetată. Ma
cerarea repetată este
privită ca o metodă de extracție pentru obținerea extractelor și a tincturilor și se
efectuează astfel: materialul mărunțit se tratează cu lichidul de extracție, operația având
44
loc în vas închis, un timp bine prec
izat. După ce soluția se separă, materialul se presează
și se tratează cu alte cantități de lichid. Volumele de soluție extractivă obținute se
amestecă. Tinctura se păstrează la rece cel puțin șase zile, apoi se filtrează.
Î
n mod obișnuit, macerarea
repetată se realizează supunând operației de extracție,
materialul vegetal în două rânduri, cu câte o jumătate din cantitatea prescrisă de lichid, în
aceleași condiții ca și la macerarea simplă. Acest procedeu se mai numește și dublă
macerare.
Ĩns
ă acest m
od de lucru nu conduce la o epuizare totală a materialului. După
legea repartiției lui Ostwald este mai avantajos să se extragă principiile active în rânduri
repetate cu cantități mici de lichid. La o triplă macerare, lichidul de extracție se imparte în
tr
ei părți egale. După fiecare macerare în parte, materialul trebuie bine presat, altfel
conține o cantitate destul
de mare de lichid de î
mbibare și extracția este mai puțin eficace.
Aceste operații repetate de macerare și presare sunt de durată și greoaie,
îndeosebi
presarea care este legată și de unele pierderi.
Ĩ
n vederea realizării unei insolubilizări a substanțelor solubile atât în apă cât și în
alcool, se utilizeză o macerare fracționată în sensul că materialul în loc să fie macerat
direct cu alcool di
luat se macerează pe rând mai întâi cu apa, apoi cu alcoolul mai
concentrat și la sfârșit cu alcoolul diluat de concentrația dorită.
Ĩn acest scop, materialul
se macerează mai întâi timp de 1
–
3 zile cu apa necesară preparării alcoolului diluat. Se
adaugă
apoi, jumătate din alcoolul dorit, se macerează timp de 5 zile și la sfârșit se adaugă
restul de alcool și se macerează 10 zile.
Lichidul extractiv are la sfâ
rșit concentrația
alcoolică dorită
.
Infuzia
este
metoda de extracție utilizată pentru obținerea pr
incipiilor active în
cazul părților de plantă care au pereții celulari mai subțiri cum sunt florile, frunzele și
părțile aeriene subțiri ale plantelor, chiar și unele fructe, care conțin principii active
termostabile și greu solubile la rece.
În acest scop
materialul vegetal, adus la un grad
de
mărunțire corespunzătoare, se umectează cu trei părți de apă și se lasă în repaus 5 minute;
după aceea se adaugă cantitatea de apă indicată, încălzită la fierbere, se acoperă vasul cu
un capac și se lasă să stea astf
el maxim 30 de minute, agitând din când în când. După
scurgerea acestui timp când infuzia are temperatura de 40
o
C se filtrează, se spală cu o
cantitate suficientă de apă cu care se completează soluția extractivă la volumul necesar
–
adică cel indicat iniți
al.
Decoctul
,
cunoscut și sub numele popular de
fiertură
este lichidul obținut prin
fierberea materialului vegetal mărunțit cu solventul necesar, obișnuit apa o
perioadă de
45
timp ( 20
–
30 minute
). Decocția constă în tratarea materialului vegetal mărunțit
cu
cantitatea de apă necesară și fierberea lui. În general, se recomandă pentru rădăcini,
scoar
ț
ă
,
rizomi,semin
țe
, respectiv acele organe ale plantei care au membrana mai groasă
și prin care difuzia substanțelor active se face mai greu. Mai rar, acest pro
cedeu se
recomandă în cazul florilor, frunzelor, rămurelelor sau fructelor și aceasta în special când
urmărim ca în extractul apos să rămână uleiuri volatile.
Soluția extractivă se filtrează
fierbinte, reziduul se spală cu apă care se completează soluția l
a volumul indicat inițial.
Percolarea
este opera
ția prin care are loc extracția la rece a principiilor active din
plante, cu ajutorul unui solvent care circulă în contracurent.
Percolarea
este un procedeu de extracție în care solventul adăugat treptat,
străbate
încet sub acțiunea gravitației, un strat de material vegetal mărunțit, antrenând principiile
active cedate de materialul vegetal prin osmoză sau prin dizolvare.
Î
n principiu,
materialul vegetal mărunțit se umectează cu 0,5 părți lichid extrac
ti
v, se amestecă și se
lasă trei ore în vas închis. Apoi, se trece printr
–
o sită, se introduce în percolator, presând
ușor, se adaugă lichid ex
tractiv puțin câte puțin, până când acesta începe să curgă pe la
partea inferioară a percolatorului printr
–
un robi
net. Se închide robinetul și după 24 de ore
se începe percol
area.
Viteza de percolare trebuie să fie reglată, astfel în
cât în 24 de ore să
se obțină 1,
5 părți lichid extrac
tiv pentru fiecare parte de produs.
Î
n tot timpul extracției,
produsul trebuie să f
ie acoperit cu lichid extractiv. Tinctura se păstrează la rece cel puțin
șase zile apoi se filtrează.
Percolarea se efectuează până la o ex
tracție avansată, care se verifică prin reacții
specifice
.
Pentru obținerea extractelor moi și uscate, soluțiile ext
ractive se evaporă și se
concentrează sub presiune redusă și la o temperatură care să nu depășească 50°C. La
prepararea extractelor moi și uscate, soluția extractivă poate fi supusă la diferite
tratamente pentru îndepărtarea unor substanțe balast.
Percola
rea a fost definită ca un proces de macerare de scurtă du
rată cu reînnoirea
succesivă a solventului. Solventul adăugat pe la partea superioară a percolatorului
pătrunde între țesuturile și în celulele materialului vegetal atât timp cât durează
macerarea.
Î
nainte ca prima porțiune de solvent să se fi saturat cu principiul activ din
stra
tul corespunză
tor de material vegetal, el este deplasat de un alt strat de sol
vent, în
care particulele de material vegetal suferă o macerare de scurtă durată și cedează
încă o
porțiune din principiul activ. Fenomenul continuă, solventul pur vine în contact cu
materialul vegetal din ce în ce mai sărac în principii active.
46
În general, procedeul de percolare se desfă
șoar
ă în trei etape:
1.
Schimbarea fazei solutului
–
dizolvarea
solutului în solvent;
2.
Difuzia solventului
în porii solidului, către exteriorul particulei;
3.
Transferul solutului
din solu
ție.
Procedeele de percolare se clasifică după mai multe criterii:
1.
După ciclul de func
ționare pot decurge: continuu, semicontinuu,
discontinuu;
2.
După direc
ția de curgere pot f
i
: în curent paralel, în contracurent, curgere mixtă;
3.
După numărul de etape: cu o singură fază, cu mai multe faze, cu faze diferen
țiale;
4.
După metoda de contact: percolare prin pulverizare, percolare prin imersie,
prin
dispersia solidelor.
Indiferent
de
metoda de operare procesul de percolare va fi favorizat de:
Cre
șterea suprafeței pe unitatea de volum a particulelor solide de dizolvat;
Scăderea distan
țelor radiale care trebuie traversate în interiorul
solidelor,
fiecare dintre ele fiind favorizată de scăderea dimensiunii particulelor.
Percolarea se execută în industrie în pe
r
colatoare sau extractoare ( baterii de
extrac
ție).
2.5. PRI
N
CIPII
DE SEPARARE
A COMPU
ȘILOR DIN
PRODUSELE NATURALE
Compu
șii
chimici din produsele naturale se utilizează:
o
În industria farmaceutică, unde se impune o separare avansată;
o
În industria alimentară pentru produc
ția de bere, alcool, vin, produse fermentate;
o
În industria biopreparatelor
și culturilor celulare
–
caz în care
este indicată extrac
ția
urmată de concentrare.
Pentru separarea produselor naturale se aplică procedeele:
o
separarea primară;
o
separarea avansată;
o
separarea cu diferi
ți solvenți
Separar
ea primară
a compu
șilor chimici
din produsele naturale se bazează pe
solubilitatea selectivă într
–
un mediu adecvat: apă caldă, solu
ții alcoolice, solvenți
organici, solu
ții de electrolit.
47
Separarea avansată
presupune utilizarea de procedee specifice pentru extrac
ția
secven
țial
ă a compu
șilor chimici din separatul primar.
Ex
trac
ția cu diferiți solvenți
este indicată pentru stabilirea compozi
ției chimice a
unei specii vegetale prin analiză chimică calitativă.
Extrac
ția cu solvenți este folosit
ă la separarea
unor substan
țe organice lichide sau
solide. Ea constă în
solubilizarea anumitor com
pu
și organici ( gr
ăsimi, ră
șini
) cu ajutorul
unor solven
ți selectivi: eter, aceton
ă, benzină. Opera
ția de extracție se realizeaz
ă în
aparate Soxhlet dacă substan
ța ce trebuie extras
ă se află într
–
un amestec de substan
țe
solide.
Pe
scară largă se
aplică extrac
ția continu
ă în aparatură specială ( extractoare
Soxhlet
–
figura
2.1.)
, în care, de obicei, solventul proaspăt este furnizat prin fierberea
extractului.
Prin acest procedeu are loc continuu concentrarea extractului
și regenerar
ea solventului.
Extractorul Soxhlet se compune :
dintr
–
un balon cu gât scurt ( 500
–
1000 ml );
un corp de extrac
ție ( extractor prev
ăzut cu un cartu
ș de hârtie de filtru );
refrigerent ascendent ( cu bule ).
Aceste trei piese se cuplează etan
ș între ele,
prin interme
diul unor
șlifuri ( porțiuni
bin
e
șlefuite
care se îmbină perfect ). Aparatul se montează cu ajutorul unor cleme pe un
stativ deasupra unei băi de apă prevăzută cu un sistem de încălzire.
În principiu, proba ce se supune extrac
ției se introd
uce în cartu
șul Soxhlet, se
acoperă cu vată degresată
și apoi se introduce pe la partea superioar
ă în corpul extractor.
Balonul colector cu greutate cunoscută se ata
șeaz
ă la corpul extractor
și apoi se introduce
pe la partea superioară o cantitate suficien
tă de solvent până când sifonează de 2
–
3 ori.
Apoi, refrigerentul se ata
șeaz
ă la corpul extractor, iar baia de apă se conectează la re
țea.
În momentul fierberii, vaporii de solvent trec prin tubul lateral cu diametrul mai
mare al corpului extractor
și ajun
g în refrigerentul unde, datorită circuitului apei reci, se
condensează
și cad sub form
ă de picături în corpul extractor peste cartu
șul Soxhlet cu
probă. Solventul solubilizează compu
șii adecvați din prob
ă
și când atinge punctul de
sifonare trece prin tubu
l lateral cu diametrul mai mic în balonul colector.
48
Figura 2. 1 Aparat Soxhlet
Compu
șii extrași se depun pe fundul balonului colector, iar solventul parcurge
acela
și circuit timp de
4
–
6 ore, cu câte 5
–
6 sifonări pe oră
. Solventul se recuperează prin
deta
șarea refrigerentului, înainte de a atinge punctul de sifonare. În general, o extracție
completă se realizează în câteva ore; pentru extrac
ția substanțelor care trec mai greu în
solve
nt sunt necesare
și câteva zile.
[8
]
La terminarea extrac
ției, se întrerupe înc
ălzirea, de obicei înaintea unei sifonări,
pentru recuperarea mai u
șoar
ă a solventului
și se continu
ă răcirea pentru condensarea
vaporilor
și r
ăcirea instala
ției.
Extractul
ob
țin
ut ( produsul util
și solventul
), se introduce într
–
un balon de distilare
pentru separarea solventului. Urmele de solvent se îndepărtează prin uscare î
n etuvă la
100
–
105
0
C
, dacă nu se degradează produsul. Balonul se lasă să se răcească în exicator
și
se
cântă
re
ște în balanța analitic
ă. [29
]
49
2.5.1.
Ob
ținerea tincturilor
Principalele faze te
hnologice ale procesului de ob
ținere a tincturilor sunt:
umectarea plantei;
extrac
ția și antrenarea plantei epuizate;
omogenizarea
și sedimentarea
lichidelor extractive;
filtrarea
și ambalarea produsului fi
nit.
Figura 2.2. Schema instala
ției de fabricare a tincturilor
1
–
omogenizator ( planetar ); 2
–
vas de măsură; 3
–
percolator; 4
–
vas de colectare; 5
–
pompă; 6
–
turn de sedimentare; 7
–
filtru
Umectarea
Planta măcinată se aduce în omogenizatorul 1, format dintr
–
o cuvă basculantă,
prevăzută cu agitator cu bra
țe.
Peste plantă se aduce alcoolul etilic, de concentra
ție dorit
ă,
din vasul de măsură 2. Se porne
ște agitatorul, operația de umectare și omogenizare
durează circa o oră.
Extrac
ția
Planta umectată se descarcă în containere, prin basculare
și se transport
ă la
percolatorul 3. Acesta este un vas conic vertical, prevăzut cu un sistem hidraulic de
50
basculare
și cu un racord de golire. Peste planta umectat
ă se aduce alcoolul etilic de
conc
entra
ție dorit
ă din vasul de măsură 2. Se lasă planta în contact cu alcoolul timp de 48
de ore, apoi se scurge lichidul extractiv
și se depoziteaz
ă în vasul de colectare 4. Planta se
acoperă cu o nouă cantitate de alcool diluat
și operația de extracție se
repetă. După
epuizarea plantei, alcoolul etilic re
ținut de aceasta este recuperat prin barbotarea unui
curent de abur pe la partea inferioară a percolatorului, iar vaporii de alcool
și ap
ă se
condensează
și trec într
–
un vas de colectare. Percolatorul este
apoi golit prin basculare de
planta epuizată, care constituie un reziduu.
Omogenizarea
Lichidul extractiv din vasul de colectare 4 se omogenizează prin recirculare cu
ajutorul unei pompe 5
și se las
ă apoi în repaus pentru sedimentare timp de 5
–
6 zile,
la o
temperatură de 5
–
10 grade Celsius, în turnul de sedimentare 6.
Filtrarea
și ambalarea
După sedimentare, lichidul decantat se filtrează
și este trecut apoi la ambalare.
Ambalarea se face în damigene pentru produsul care se utilizează în continuare la
fabricarea solu
țiilor pentru uz intern sau extern în fabric
ă, sau în sticle, pentru produsul
care se va utiliza în farmacii, la prepararea diferitelor preparate magistrale
.
2.6. PROCEDEE
DE
OB
ȚINERE
A
EXTRACTELOR
VEGETALE
Substanțele cu
caracter odorant și aromatizant se găsesc din abundență în natură, în
primul rând în regnul vegetal și într
–
o măsură mai mică în cel animal. Ele se găsesc
distribuite în întreaga plantă, sau cel mai adesea cumulate preferențial într
–
un organ al
plantei. Ac
este părți sau organe ale plantelor aromatice, devin materie primă pentru
obținerea odorantelor naturale. Ele pot fi :
–
flori (trandafiri, iasomie, tuberoze, etc)
–
flori și frunze (mentă, geraniu, violete, etc.)
–
fructe (coriandru, anason, fenicol, etc.)
–
semințe (nucșoară, ambret, tonca, etc.)
–
coaja fructelor (portocale, bergamot, lămâi, etc.)
–
rădăcini (
angelica, vetiver, ghimbi
r, etc.)
–
lemn sau scoarță (santal, cedru, scorțișoară,etc.)
51
–
boboci florali și muguri ( cuișoare, coacăze, plop negru, etc.)
–
întrea
ga plantă (busuioc, cimbru, salvie, etc.)
–
ace și ramuri (pin, brad, chiparos, etc.)
În unele cazuri, substanțele odorante se găsesc în exudatele naturale sau patologice
ale anumitor plante. Astfel de materii prime sunt rezinele, balsamurile, oleogumirezin
ele
și gumirezinele.
Procedeul folosit pentru obținerea acestor „esențe”, depinde de modul în care se
găsesc conținute în materia primă vegetală, de natura lor chimică și de proprietățile lor.
Majoritatea procedeelor aplicate industrial se bazează pe do
uă dintre proprietățile
fizice ale acestora și anume: proprietatea de a fi antrenabile cu vapori de apă și
solubilitatea lor în anumiți solvenți ( hidrocarburi, alcooli, compuși organici halogenați,
grăsimi, etc.)
Principalele procedee aplicate practic su
nt următoarele:
1.
Antrenarea cu vapori de apă
2.
Extracția cu grăsimi animale
3.
Extracția cu solvenți organici
4.
Extracția cu fluide supercritice
5.
Extracte ob
ținute prin presare
6.
Adsorbția pe un material adsorbant
2.
6.1. Antrenarea cu vapori de apă
Majoritatea
uleiurilor eterice, produse la scară industrială, se obțin prin antrenare
cu vapori de apă. Această proprietate a uleiurilor volatile a fost cunoscută și aplicată cu
milenii în urmă.
Fenomenul fizic care are loc este bazat
pe legea aditivității presiunilo
r
de vapori
ale componentelor unui amestec, conform căruia amestecul fierbe la temperatura la care
suma presiunilor parțiale ale componentelor ajunge să fie egală cu presiunea atmosferică.
Toate substanțele
componente ale unui ulei volatil
au puncte de fie
rbere superioare celui al
apei, dar au
o
volatilitate ridicată la temperaturi inferioare temperaturii de fierbere, de
aceea ele sunt antrenate foarte ușor de vaporii de apă la temperatura de fierbere a acesteia.
Insolubilitatea
lor în apă și densitatea dif
erită
de a apei facilitează separarea lor.
52
Din punct de vedere fizic, antrenarea uleiului volatil este precedată de difuzia lui
din celulele vegetale ce îl conțin. Mai ușor difuzează din plante verzi decât din cele uscate,
sau din flori decât din rădăcini
, semințe sau lemn. În scopul ușurării acestui proces,
materiile prime sunt tocate, zdrobite sau măcinate, în funcție de natura acestora, cu
ajutorul aparatelor adecvate.
Timpul necesar antrenării uleiului volatil este determinat
și
de debitul de vapori, f
iind invers propor
țional cu acesta.
În general, plantele aromatice sunt supuse prelucrării în stare proaspătă, uscarea
ducând la o pierdere par
țial
ă a uleiului volatil prin evaporare. În plus, au loc procese
fermentative care influen
țeaz
ă negativ calitate
a uleiului.
Sunt materii prime vegetale, cum ar fi semințele, unele fructe, rădăcinile cu un
conținut scăzut în apă, care se pot conserva un timp îndelungat înainte de prelucrare, fără
ca uleiul volatil să sufere modificări cantitative și calitative.
În
cazul rizomilor de iris, înse
și procesele enzimatice care au loc în timpul p
ăstrării
conduc la formarea uleiului volatil prin eliberarea componentelor odorante din alte
combina
ții chimice.
Antrenarea cu vapori se practică în 4 variante diferite:
a.
antrena
rea la foc direct;
b.
antrenarea în curent de vapori;
c.
antrenarea cu abur sub presiune;
d.
antrenarea la presiune redusă.
a.
Antrenarea la foc direct
Acest procedeu este cel mai vechi, dar continuă să fie practicat în unele țări,
coexistând cu procedeele
moderne și oferind în anumite
cazuri unele avantaje.
Instalația se
compune dintr
–
un recipient metal
ic cu o capacitate sub 1000 l,
așezat
deasupra unei vetre. Cazanul este acoperit cu un capac curbat, care face corp comun cu
conducta de evacuare a vaporil
or, numită
gât de lebădă,
având o secțiune din ce în ce mai
mică, pe măsură ce se îndepărtează de capac. Uneori capacul se racordează cu gâtul de
lebădă printr
–
o flanșă, constituind două componente distincte. Gâtul de lebădă se continuă
cu un condensator
format dintr
–
o serpentină, răcită în exterior cu apă. Condensul este
colectat într
–
un vas separator, numit
vas florentin,
de diferite construcții.
Materialul vegetal se introduce în cazan și se acoperă cu apă. Se montează c
apacul
și se începe încălzirea.
Încălzirea se face cu lemne sau cu deșeuri vegetale, uscate în
53
prealabil, rezultate din șarje anterioare. Vaporii de apă rezultați din fierberea apei inițial
introdusă în cazan antrenează uleiul volatil, parcurgând gâtul de lebădă și sunt condensați
în se
rpentină de către apa rece care circulă în exterior. Condensul se acumulează în vasul
florentin. Uleiul volatil, de obicei, mai ușor decât apa se separă în stratul superior, de unde
se colectează printr
–
un tub lateral. În vas este menținut permanent un niv
el constant de
lichid, excesul de apă condensată fiind evacuat pe la baza vasului printr
–
un tub lateral,
curbat la nivelul tubului de golire a uleiului volatil. În timpul antrenării, tubul de golire a
uleiului este închis. În cazul în care uleiul este mai
greu decât apa, se închide tubul curbat,
iar apa de condensare se elimină continuu prin tubul de la partea superioară a vasului.
De obicei, apa rezultată din condensare, conținând cantități mai mari sau mai mici
de ulei dizolvat, se adaugă la o nouă șarjă în cazan. Această practică se numește
cohobație.
Acest sistem de antrenare se mai folose
ște în Spania pentru obținerea uleiuril
or de
lavandă, rozmarin, cimbru; pentru ob
ținerea uleiului de trandafir, în instalații t
ra
di
ționale,
în Bulgaria
și în multe alte ț
ări asiatice.
Procedeul are câteva dezavantaje:
încărcarea materiei prime
și desc
ărcarea epuizatului se face manual
și cere
mult
timp;
contactul direct al materialului vegetal cu pere
ții supraînc
ălzi
ți ai recipientului
determină degradări par
țiale ale uleiului volatil;
timp îndelungat necesar aducerii apei la temperatura de fierbere;
depuneri calcaroase pe peretele cazanului,
care reduce coeficientul de transfer
termic
Pentru a u
șura operațiunile de înc
ărcare
și desc
ărcare, materialul vegetal se încarcă
în co
șuri metalice perforate, manevrate cu ajutorul unui scripete. Pentru a reduce contactul
materialului vegetal cu păr
țile
supraîncălzite ale cazanului, se introduce un fund perforat
în interiorul acestuia, pentru sus
ținerea înc
ărcăturii.
Atunci când se execută antrenarea unor uleiuri sensibile,
care provin de obicei din
flori
, materialul vegetal se încarcă într
–
o coloană, care se interpune între capac
și gâtul de
lebădă, fiind traversată numai de vaporii genera
ți de cazan. Se realizeaz
ă astfel o antrenare
cu vapori la presiune normală, fără contact cu apa în fierbere.
b.
Antren
area în curent de vapori
Acest procedeu se deosebește de cel tradițional prin faptul că agentul termic este
aburul generat într
–
o instalație anexă. Astfel, încălzirea vasului de antrenare este uniformă,
54
degradarea uleiului volatil prin contactul plantei cu pereții supraîncălziți este eliminată,
iar debitul de vapori poate fi dirijat. Aceste instalații sunt de mare capacitate, permițând
încărcături cu materie primă de câteva tone.
Materialul vegetal este
ținut în partea superioară a vasului de antrenare fie prin
încărcarea lui peste un fund perforat introdus în vasul de antrenare, fie prin introducerea în
vasul de antrenare a unui coș metalic perforat încărcat cu produsul vegetal.
Antrenarea în curent de
vapori se poate efectua în două moduri diferite: cu abur
direct sau cu abur indirect.
În cazul în care se face cu
abur direct, vasul de antrenare este prevăzut în interior,
la partea inferioară, între cele două funduri, cu o țeavă spiralată și perforată
pentru
distribuția aburului.
Vasele de antrenare încălzite cu abur indirect, sunt prevăzute cu pereți dubli
(manta) prin care circulă aburul. În vasul de antrenare se încarcă o cantitate stabilită de
apă și materialul vegetal susținut fără contact cu apa p
rintr
–
unul din sistemele menționate.
Aburul circulând prin mantaua vasului de antrenare, încălzește apa aducând
–
o în stare de
fierbere. Materialul vegetal este străbătut de vaporii de apă generați în vasul de antrenare.
Antrenarea cu încălzire indirectă
este mai utilizată, deși timpul de antrenare este
ceva mai mare, realizându
–
se o încălzire treptată a materialului vegetal și deci o menajare
a uleiului volatil.
Sistemele de prindere ale capacului de corpul vasului de antrenare sunt diferite, în
cele mai
multe cazuri
cu flanșe, astfel concepute încâ
t să permită o foarte bună etanșare și
o închidere și deschidere cât mai simplă.
Condensatorul este fie de tip serpentină, fie cu fascicul de țevi.
Vasul separator este de construcție similară vasului florentin
sau cu anumite
modificări care să permită o mai bună separare a uleiului volatil. Modificările aduse
urmăresc o mai îndelungată staționare a condensului în vasul separator, pentru a
îmbunătăți separarea.
Pentru a înlătura pierderile cauzate de dizolvarea
parțială a uleiului volatil în apa
de antrenare se practică, în mai multe cazuri, o recirculare automată în vasul de antrenare a
apei separate.
( figura 2.3. )
55
Figura 2.3
. Instalație pentru antrenare în curent de vapori
1
–
vas de antrenare; 2
–
condensator; 3
–
vas separator; 4
–
sită; 5
–
distribuitor de abur
direct; 6
–
manta de încălzire; 7
–
recirculare condens
Antrenarea în curent de vapori, procedeul cel mai utilizat, are în unele cazuri
dezavantajul că, sub acțiunea aburului, au loc
unele modificări chimice ale uleiului volatil,
atunci când uleiul este constituit din compuși labili termic sau care în prezența apei și a
temperaturii suferă procese de hidroliză. În astfel de cazuri este preferabilă antrenarea la
presiune redusă.
c.
Antrena
rea cu abur sub presiune
Acest procedeu este o variantă a antrenării cu abur direct, cu deosebirea că aburul
este introdus în vasul de antrenare la o presiune mai mare decât presiunea atmosferică. De
obicei nu se depă
șește presiunea de 2,5 atm.
56
Astfel, v
asul de antrenare este prevăzut să reziste la presiune; sistemul de prindere a
capacului de corpul vasului de a
ntrenare este mai complex, asi
gurând o etan
șare bun
ă sub
presiune.Vasul de antrenare este prevăzut cu supapă de siguran
ț
ă
și manometru, iar
conde
nsatorul este dimensionat astfel încât să permită condensarea unui debit mai mare de
vapori.
O problemă importantă este
etan
șarea coșului interior de fu
ndul vasului de
antrenare, a
șa fel încât aburul s
ă străbată materia primă vegetală
și s
ă nu aleagă cal
ea de
mai mică rezisten
ț
ă dintre co
ș și peretele vasului de antrenare, caz în care antrenarea
uleiului nu mai are loc. De cele mai multe ori se creează suprafe
țe circulare de sprijin și
etan
șare a coșului în interiorul vasului de antrenare; fixarea realizâ
ndu
–
se cu ajutorul unui
șurub ce str
ăbate capacul vasului de antrenare.
Avantajele acestui procedeu sunt:
scurtarea timpului de antrenare;
extrac
ția total
ă a ul
eiului volatil con
ținut în materia prim
ă vegetală, chiar
și a unor
componen
ți mai greu
antrenabili;
economie de energie.
Cu toate că acest procedeu prezintă avantajele enumerate mai sus, folosirea lui este
limitată numai la anumite tipuri de uleiuri
și anume la acelea care sunt foarte stabile termic
și care suport
ă ac
țiunea sever
ă a aburulu
i sub presiune. Este avantajos în cazul unor uleiuri
sărace
în
hidrocarburi monoterpenice
și compuși ușor volatili, dar bogate în
sesq
uiterpenoide, cum ar fi uleiurile din lemn, s
coar
ț
ă, rădăcini
și anume ierburi uscate,
caci în aceste cazuri, fără să se d
egradeze compozi
ția uleiului, se poate scurta mult timpul
de antrenare.
d.
Antrenarea la presiune redusă
Procedeul este o variantă a antrenării în curent de vapori cu abur indirect, cu
diferența că antrenarea se face în sistem închis, astfel încât să fie posibilă crearea unei
depresiuni cu ajutorul unei pompe de vid. În întreg sistemul se realizează un vid sl
ab, de
ordinul a câtorva sute de mmHg, care face
ca
apa din vasul de antrenare să fiarbă la o
temperatură inferioară celei de 100
0
C. Vidul
creat
se stabilește în funcție de exigențele pe
care la impune materia primă prelucrată.
Acest procedeu are numeroas
e avantaje:
–
economie de energie;
57
–
antrenarea este condusă fără contact cu aerul, evitându
–
se astfel eventualele procese
oxidative;
–
o puritate mai mare a uleiului volatil, prin faptul că unele substanțe nespecificate, care
la presiune normală, având un punc
t de fierbere apropiat de al uleiului volatil, puteau
fi antrenate împreună cu acesta
( ex. cumarine,
furocumarine, flavonozide, etc.
)
, la
presiune redusă nu mai sunt antrenate;
–
distilarea integrală a unor componenți ai uleiului volatil care la presiune n
ormală
sufereau descompuneri parțiale sau totale.
Prezen
ța apei, a aerului, a temperaturii influențeaz
ă mai mult sau mai pu
țin
calitatea acestora prin procese de hidrodifuzie, hidroliză, oxidar
e, polimerizare
și
descompunere.
Factorii care ini
țiaz
ă
și întrețin aceste procese sunt prezenți într
–
o măsură
mai mare sau mai mică în toate procedeele de antrenare aplicate.
Hidroliza afectează acele uleiuri volatile bogate în esteri care, în prezen
ța apei și a
temperaturii, se scinde
ază în alcooli
și acizi. Acest procedeu poate avea loc în cazul
procedeelor de antrenare în prezen
ța apei.
Procesele de oxidare, polimerizare
și descompunere sunt favorizate de prezența
aerului
și de temperatura ridicat
ă a aburului. În general sunt expus
e acestor modificări
hidrocarburile nesaturate monoterpenice. O încălzire tr
eptată a materialului vegetal,
prin
mărirea gradată
a
debitului de abur sau a presiunii, face ca ace
ști compuși, cu puncte de
fierbere mai scăzute, să fie antrena
ți la temperaturi
joase, înainte de a se produce
descompunerea lor prin supraîncălzire sau oxidare
și polimerizare. Aceste procese chimice
distructive pot fi diminuate
prin efectuarea ant
renării la presiune redusă. [13
]
2.6.2.
Extrac
ția cu gr
ăsimi animale
Utilizarea
grăsimilor ca mediu de extracție a substanțelor odorante din flori este o
tehnică folosită exclusiv în parfumerie, bazată pe prop
r
ietatea uleiurilor volatile de a fi
solubile în grăsimi și pe afinitatea pe care o au grăsimile față de mirosuri.
Acest
procedeu permite extragerea parfumurilor fără alterarea compoziției
naturale, restituind fidel mirosul florilor, aplicându
–
se în acele cazuri în care substanțele
odorante sunt foarte sensibile și în cantitate foarte mică, astfel încă antrenarea cu vapori
este exclusă ca procedeu de extracție. Procedeul se aplică în două variante:
58
a)
Enfleurage, sau
extrac
ție la rece
;
b)
Macerare, sau extracț
ie
la cald;
a)
Enfleurage
Enfleurage
–
ul este procesul prin care compu
șii parfumați din plante sunt absorbiți
de grăsimile sem
isolide la temperatura camerei. Procedeul denumit
și extracție la rece este
cunoscut încă din sec. IX, când în Asia s
–
a realizat extrac
ția substanțelor odorizante din
flori proaspete sau din semin
țe de plante oleaginoase, iar în India s
–
au ob
ținut extracte
din
semin
țe de susan.
Se folosesc semin
țe decorticate care se așeaz
ă în straturi alternative cu florile din
care se vrea extragerea principiilor active. După 10
–
12 ore de contact, florile se separă
și
se înlocuiesc cu altele proaspete. Opera
ția se repet
ă de cel pu
țin 15 ori pân
ă la saturarea
uleiului con
ținut în semințe cu principii odorante. La final, semințele sunt presate,
ob
ținându
–
se un ulei aromat. Se ob
țin astfel circa 100 kg ulei parfumat din circa 500 kg
flori. Deoarece florile nu cedează total
parfumul, ele pot constitui o încărcătură pentru o
opera
țiune paralel
ă, ce se execută numai cu flori extrase. În acest caz, se ob
ține în final un
ulei parfumat de o calitate inferioară. Procedeul se realizează în două moduri
și anume:
enfleurage la rece
ș
i enfleurage la cald.
–
Enfleurage la rece.
Enfleurageul pe grăsime animală se aplică în Fran
ța începând cu secolul al XVIII
–
lea pentru extrac
ția aromelor din diferite flori.
Extracția se face cu ajutorul unui amestec format din untură de porc și seu de
bovine, în anumite proporții, purificat anterior, numit
pomadă.
De obicei, cantitatea de
untură în amestec este de 65
–
70%, proporția fiind astfel aleasă încât punctul de fuziune
al
amestecului să fie superior temperaturii mediului ambiant. Purificarea pomadei se face cu
alaun, pentru coagularea albuminelor care sunt separate în timpul topirii.
Pentru a preveni râncezirea, se adugă în masa topită o cantitate de rășină de benzoe
s
au un alt antioxidant
( hidrochinonă, acid ascorbic,tocoferol, )
. Astfel pregătită, pomada
poate fi întinsă în strat subțire pe suprafețele unei bucăți de sticlă prinsă într
–
o ramă de
lemn și numită
„
châssis
”
.
Pomada trebuie să aibă o asemenea consistență
încât să nu fie prea dură, căci ar
avea un coeficient de absorbție redus, și nici moale, astfel încât să permită aderența
florilor.
59
Florile proaspete sunt așezate pe una din fețele ramei, iar ramele sunt suprapuse
una peste alta, astfel încât fiecare st
rat de flori se găsește într
–
un spațiu închis între două
suprafețe de pomadă.
Timpul necesar procesului este cuprins între 1
–
3 zile, în func
ție de materialul
vegetal. De exemplu,o încărcătură de flori de iasomie se men
ține pe rame de la 16 la 48
ore, iar
una din tuberoze,
de
la 48 la 72 ore, după care este reînnoită cu alta din flori
proaspete.
Opera
țiunea se repet
ă până când grăsimea se sat
urează cu ulei volatil, moment î
n
care se înmoaie,este deta
șat
ă de pe ramă
și înlocuit
ă cu un alt strat nou. Pomada
saturată
cu ulei volatil este înmuiată la cald, filtrată
și depozitat
ă la rece. La final, pomada este
supusă extrac
ției cu alcool obținându
–
se „concretul de pomadă”.
Florile descărcate de pe rame mai con
țin ulei volatil, care se recupereaz
ă prin
extrac
ț
ie cu benzensau eter de petrol. După distilarea solventului, se ob
ține un concret
numit „concret de châssis”, cu un con
ținut mare de gr
ăsimi provenite din pomadă
și 3
–
3,5% din cantitatea florilor supuse extrac
ției. Pomada este extras
ă apoi cu alcool,
ob
țin
ându
–
se „concretul de pomadă” .
–
Enfleurage la cald
–
în acest caz grăsimile solide sunt pu
țin înc
ălzite
și amestecate cu
plantele, amestecul fiind men
ținut sub agitare continu
ă. La finalizarea extrac
ției, plantele
uzate sunt îndepărtate
și înlocuite cu
altele proaspe
te. Acest procedeu mai este
cunoscut
sub denumirea de procedeu de conservare a substan
țelor parfumate din plante.
Macerarea
.
Macerarea constă în imersarea materialului vegetal în grăsimi sau uleiuri încălzite
la 50
–
70
0
C. Amestecul de grăs
imi folosit de obicei este alcătuit din 40
–
50% untură de porc
și 50
–
60% seu de bovină. Materialul vegetal este ținut în amestecul de grăsimi 1
–
2ore,
după care este îndepărtat și înlocuit cu o cantitate proaspătă.
Opera
țiunea se repet
ă de 10
–
15 ori până câ
nd grăsimea devine saturată cu principii
active. La final, substan
țele odorizante din pomadele de macerare se extrag cu alcool. De
obicei, se poate extrage cu aceea
și cantitate de gr
ăsimi o cantitate de 5
–
10 ori mai mare de
produs vegetal.
Îndepărtarea f
lorilor epuizate din pomadă sau ulei se face prin filtrare la cald sau
centrifugare. Grăsimea re
ținut
ă de plantă se recuperează prin presare.
Recuperarea odorantelor din pomada de macerare, se face prin extrac
ție cu alcool.
60
Această variantă de extracție
cu grăsimi se aplică foarte mult în ultima vreme,
preluând o mare parte din materiile prime vegetale care înainte se prelucrau prin
enfleurage. Astfel se obțin extractele din flori de trandafir, portocal, narcise, violete.
Parfumurile obținute prin
macerare sunt mai bogate și mai armonioase decât cele
obținute prin extracție cu solvenți volatili.
2.6.3
.Extrac
ția cu solvenți organici
Extracția cu solvenți se aplică în special pentru obținerea acelor odorante naturale
care sunt ușor alterabile sub inf
luența temperaturii și care deci nu pot fi obținute prin
procedee bazate pe antrenarea cu vapori.
Operațiunea constă în epuizarea materiei prime vegetale cu un solvent și apoi izolarea
principiilor odorante sau aromatice prin evaporarea solventului prin di
stilare.
Din punct de vedere al materiei prime supuse extracției cu solvenți, se disting trei categorii
de extracte:
uleiuri concrete ( concrete
) se ob
țin din materii prime vegetale proaspete, în
general flori,
rezinoide ( oleorezine
) se extrag din materii
prime vegetale deshidratate, rășini,
balsamuri, gumirezine, oleogumirezine și produse de origine animală,
uleiuri absolute ( absolute
), concrete de pomadă
și tincturi. Uleiurile absolute se
ob
țin din concrete și rezinoide, concretele de pomad
ă se ob
țin pr
in extrac
ție cu
grăsimi, iar tincturile prin extrac
ție cu alcool.
2.6.3.1. Ob
ținerea concretelor
În acest caz sunt supuse extracției materii prime vegetale în stare proaspătă, ale
căror principii odorante sau aromatice suferă modificări în cursul
operațiunii de
deshidratare, ca urmare a unor procese enzimatice sau oxidative sau pierd parțial sau total
aceste principii prin evaporare. Instabilitatea chimică a acestora determină prelucrarea lor
în cel mai scurt timp după recoltare. În general, din ac
eastă categorie fac parte florile, care
au un mare conținut de apă (80
–
90%) și un foarte mic conținut de componente odorante.
Solvenții folosiți în acest caz trebuie:
–
să fie hidrofobi;
–
să aibă putere mare de difuziune prin materiale umede;
61
–
să fie selectiv
i pentru principiile odorante, inerți din punct de vedere chimic
față de acestea și față de materialul din care este construită aparatura;
–
să fie
puri și lipsiți de toxicitate.
Practic, nu există nici un solvent care să îndeplinească aceste condiții la un
nivel de
maximă exigență. Cei mai apropiați de aceste cerințe sunt următorii
:
butanul,
pentanul,
eterul de petrol, benzenul și într
–
o măsură mai mică toluenul, dicloretanul și
tricloretilena.
Eterul de petrol, benzenul și toluenul sunt practic singurii
solvenți utilizați pentru
extragerea vegetalelor proaspete. Acești solvenți extrag, pe lângă substanțele odorante, și
alte categorii de substanțe, prezente în materialul vegetal: parafine, steroli, acizi grași,
ceruri, carotenoide, grăsimi și unii alcaloiz
i.
Benzenul
și toluenul extrag clorofila, motiv pentru care totdeauna aceste extracte
sunt mai colorate decât cele ob
ținute cu eter de petrol.
Eterul de petrol utilizat pentru extrac
ție t
re
buie să fie de o puritate caracterizată
printr
–
un con
ținut de pe
ste 95% hidrocarburi saturate u
șoare, provenite din petrol.
Prezen
ța unor impurit
ă
ți de natur
ă olefinică este nedorită, din cauza sensibilită
ții lor la
autooxidare
și polimerizare. Prin evaporare, solventul nu trebuie s
ă lase nici o urmă de
miros; în caz c
ontrar, e necesară rectificarea lui prin distilare dintr
–
un amestec cu 5
–
10%
ulei de parafină.
Solvenții dau în general azeotropi cu diverși componenți ai parfumului, căpătând
în felul acesta mirosul materiei prime supuse extracției. Recuperarea prin r
edistilare a
acestor părți dizolvate nu este posibilă datorită concentrației foarte mici în care se găsesc.
Prin urmare, se recomandă recircularea solventului recuperat pentru extracția aceleiași
materii prime.
În cea mai mare parte a cazurilor, produsel
e odorante se obțin aproape în totalitate
într
–
o singură extracție. Deoarece materia primă reține o cantitate mare de soluție
extractivă, este necesară diluția succesivă a acesteia prin spălare cu solvent proaspăt.
Extractoarele sunt unități independente d
e aparatele de concentrare, deoarece, între
cele două operațiuni, soluția extractivă are nevoie de un timp îndelungat de păstrare,
pentru decantarea apei și a impurităților. Se face cuplarea mai multor extractoare într
–
o
baterie, astfel încât extracția pro
priu
–
zisă și spălarea cu solvent să se facă în contracurent .
62
Extractoarele utilizate în mod curent sunt de două tipuri :
extractoare statice ( fixe
);
extractoare mobile ( rotative
)
.
Extractoarele statice,
în care materialul vegetal este imobil, imersat într
–
un
solvent, de asemenea staționar sau cu recirculare exterioară. Se caracterizează printr
–
o
construcție simplă, cu performanțe extractive bune, atunci când distribuția materiei prime
permite o circulație
ușoară și omogenă a solventului. Au o construcție cilindrică cu fund
sferic și capac demontabil sau basculant, etanșeizat cu o garnitură din teflon sau cauciuc
siliconic. Încălzirea se realizează printr
–
o manta exterioară prin care poate circula apă
caldă
sau abur. Materia primă se încarcă într
–
un coș metalic perforat sau direct în
extractor, între talere perforate, susținute la o anumită distanță prin montarea lor pe un ax
vertical, fixat la rândul lui în talerul inferior, care se sprijină pe o coloană ci
rculară sudată
de corpul extractorului. Acest sistem nu permite tasarea materiei prime în timpul extracției
și asigură o descărcare ușoară. Solventul se introduce în extractor pe la partea inferioară,
pentru a evita sedimentarea.
Extractoarele se grupeaz
ă în baterii, solu
ția îmbog
ă
țindu
–
se în substan
țe extrase pe
măsură ce circulă din extractor în extractor.
Numărul extractoarelor în baterii depinde de numărul de treceri ale solventului
peste aceea
și înc
ărcătură, de timpul de încărcare
și de desc
ărcare
ș
i de timpul de sta
ționare
a solventului în extractor. Capacitatea extractoarelor fixe este foarte diferită, în func
ție de
felul
și de cantitatea de materie prim
ă disponibilă pentru prelucrare, având volumul
cuprins între 100
și 6000 l.
Extractoarele mob
ile
utilizate în industria parfumurilor naturale
, au fost introduse
la începutul secolului în Fran
ța și au fost perfecționate continuu, datorit
ă avantajelor
economice pe care le prezintă
. În principiu, aceste extractoare sunt constituite dintr
–
un
corp cilindric orizontal, în interiorul căruia se găsește un tambur mobil în jurul unui ax
central, formând o cușcă. În tambur se pot introduce radial 6 până la 24 de coșuri
perforate, în care se
încarcă materia primă vegetală.
În partea superioară, corpul cilindric are o deschidere circulară, de un diametru
corespunzător dimensiunilor co
șurilor, prin care acestea sunt înc
ărcate sau descărcate din
tamburul mobil, în momentul în care acesta se gă
se
ște într
–
o pozi
ție corespunz
ătoare.
Orificiul de încărcare este închis etan
ș cu un capac dispunând de un sistem simplu
de închidere.
63
Solventul este alimentat la partea inferioară a corpului fix, ocupând numai partea
inferioară a volumului acestuia. Tam
burul se rotește cu o viteză mică, imersând succesiv
coșurile încărcate cu materie primă. În interiorul corpului fix se găsește o serpentină
perforată, alimentată prin axul central cu abur, servind recuperarea solventului reținut în
materialul vegetal.
Ex
tractoarele mobile au de obicei un diametru de circa 2 m, cu o capacitate a
corpului fix de 4000 litri
și a tamburului de 3000 litri.
Extractoarele mobile au, față de extractoarele statice, avantajul utilizării unei
cantități mai mici de solvent. La o în
cărcătură echivalentă de material vegetal, cantitatea
de solvent utilizată într
–
o șarjă, scade de la de 6 ori greutatea materiei prime, la 2,4 pană la
1,4, în cazul extractorului mobil. Pierderile de solvent sunt mult mai mici, iar timpul de
extracție se r
educe la jumătate.
Alte tipuri de extractoare, cum ar fi cele cu bandă continuă, folosite în industria
uleiurilor grase sau extractorul continuu sub formă de „tub în U” cu alimentare în
contracurent, în care materia primă vegetală avansează, cu ajutorul u
nui sistem elicoidal,
sunt mai pu
țin utilizate
din cauza costului ridicat.
Solu
ția de extracție, combinat
ă cu solu
țiile de sp
ălare, se cumulează într
–
un
decantor, pentru separarea fazei apoase, după care se
filtrează
și se concentreaz
ă.
Concentrarea se fa
ce prin distilare. Pentru a reduce timpul de sta
ționare a soluției
extractive în instala
ția de distilare, se folosesc concentratoare de capacitate mic
ă, cu
alimentare continuă. Încălzirea se realizează prin manta sau serpentină interioară, cu apă
sau abur
de joasă presiune, în func
ție de natura solventului. În general,
cea mai mare parte
a solventului se îndepărtează la presiune normală
și doar ultima parte a distil
ării se
realizează sub vid.
Urmele de solvent re
ținute de extract se îndep
ărtează prin adăugarea unei cantită
ți
mici de alcool absolut la sfâr
șitul distil
ării, care distilând va antrena
și aceste urme.
Concentratoarele sunt în general dotate cu o coloană scurtă pentru refluxare
și
separarea urmelor de substan
țe odorante care ar distila împreun
ă cu solventul
și deci
pentru rectificarea acestuia.
Pentru mic
șorarea timpului de staționare a extractului în zona înc
ălzită a instala
ției
de concentrare, se folosesc aparate rotative, cu ali
mentare
și evacuare continu
ă, de tipul
„
rotavapor”, sau concentratoare peliculare, cu film descendent.
64
Solventul recuperat este folosit într
–
o nouă
șarj
ă. În cazul în care se urmăre
ște
utilizarea lui pentru extrac
ția unei alte materii prime decât cea ini
ț
ială este necesară
deodorarea lui, prin distilare dintr
–
un amestec cu ulei de parafină.
Solventul re
ți
nut în materia primă vegetală se recuperează cel mai bine prin
antrenarea lui cu un curent de abur introdus în extractor, înainte de descărcarea
epuizat
ului. Se poate realiza în acest fel o recuperare a solventului în propor
ție de 94
–
96%.
Ținând cont de faptul c
ă solven
ții utilizați pentru extracție sunt inflamabili, regimul de
func
ționare al instalațiilor de extracție trebuie pus sub protecție antiexploz
ie.
O instala
ție de extracție și de recuperare a solventului este prezenta
tă schematic în
figura 2.4. [13
]
Figura 2.4. Instalație de extracție cu solvent și de recuperare a solventului
1, 2, 3, 4
–
extractoare; 5
–
rezervor pentru extract; 6
–
evaporator pentru solvent;
7
–
condensator pentru solvent; 8
–
rezervor pentru solvent; 9
–
distilator cu vid
pentru îndepărtarea urmelor de solvent; 10
–
condensator; 11
–
rezervor pentru
65
solvent; 12
–
condensator pentru solvent reținut în plantă; 13
–
vas sepa
rator solvent
–
apă
2.6.3.2. Ob
ținerea rezinoidelor
Rezinoidele sau oleorezinele se obțin
prin extrac
ție
din materii prime vegetale sau
animale fără apă, sa
u cu un conținut redus de apă, cu ajutorul unor hidrocarburi în calitate
de solvent
. Sunt incluse în
această categorie rădăcinile, rizomii, lemnul, frunzele uscate,
fructele, semințele, lichenii, rășinile, balsamurile
, gumirezi
nele.
Păstrarea principiilor
odorante în timpul deshidratării și depozitării materiilor prime este datorată structurii
acestora.
În unele cazuri, formarea parfumului sau aromei are loc în timpul deshidratării sau
al păstrării, prin procese enzimatice, oxidative și de altă natură.
În multe cazuri, membranele celulare nu sunt permeabile solven
ților
hidrocarbona
ți. De aceea se recurg
e la umectarea materialului deshidratat, ca în cazul
lichenilor
și la divizarea fin
ă a materialului.
Extracția se efectuează la rece sau la cald. În afara solvenților utilizați pentru
obținerea concretelor, se pot folosi și solvenți miscibi cu apa
( eta
nol
și acetona
)
. Pentru a
realiza o bună extracție este necesară agitarea și încălzirea în timpul extracției.
Procedeul de divizare a materialului vegetal
și dimensiunile la care acesta se
realizează sunt în func
ție de natura materiei prime și de tipul constructiv al extractorului.
Pulberile fine au tendin
ța de a se aglomera, producând obturarea conductelor de gol
ire.
Fructele
și semințele sunt zdrobite sau decorticate; r
ădăcinile sunt tocate sau
măcinate; lemnele
și r
ădăcinile lemnoase sunt transformate în a
șchii sau sunt defibrate cu
ajutorul unor val
țuri; balsamurile, r
ă
șinile și gumirezinele sunt concasate.
Ac
țiunea chimic
ă a solventului nu este în toate cazurile nedorită. Cele mai bune
extracte din licheni se realizează cu alcool, acesta având proprietatea de a scinda depsidele
. Aceste substan
țe sunt insolubile în benzen, prin alcooliz
ă se pun în libertate
componente
odorante valoroase, de aceea se recurge la extrac
ția lichenilor cu un amestec de alcool și
benzen.
Alcoolul
și acetona au proprietatea de a se dilua cu umiditatea materialului vegetal,
diminuându
–
se treptat puterea extractivă. În aceste cazur
i este necesară concentrarea
periodică a solven
ților prin distilare.
66
Alcoolul etilic de fermenta
ție sau de sintez
ă trebuie să fie lipsit de impurită
ți și s
ă
aibă un miros neutru. Acetona trebuie să aibă o puritate în jur de 99,5%. Extrac
ția se
realizează
în unele cazuri la cald sau la temperatura de fierbere a solventului.
Extractoarele sunt prevăzute cu manta de încălzire cu abur, agitator
și refrigerent
de reflux.
Extractoarele cu filtre flotante sunt utilizate pentru ră
șini, balsamuri, gumirezine și
materiale pulverizate. Agitarea materialului vegetal se realizează cu ajutorul unui turbo
–
agitator montat la fundul extractorului. Separarea solu
ției extractive de epui
zatul solid se
realizează cu un filtru flotant, racordat coaxial la o pompă aspiratoare. Epuizatul este
îndepărtat din extractor la partea inferioară a acestuia, cu ajutorul unui curent de apă caldă,
după ce s
–
a recuperat solventul re
ținut cu ajutorul unui
curent de abur ascendent.
Când extrac
ția se execut
ă la rece, aparatura folosită este cea descris
ă pentru
ob
ținerea concretelor
2.6.4.
Extrac
ția cu fluide supercritice
Metoda de extrac
ție cu fluide supercritice este o tehnic
ă de separare nedestructivă,
apar
ținând proceselor care au loc la presiune ridicat
ă, bazată pe puterea de solvatare a
substan
țelor în fluide, aflate la temperaturi și presiuni superioare celor corespu
nzătoare
punctului critic.
Extrac
ția cu solvenți superc
r
itici este aplicabilă în următoarele domenii:
Separarea amestecurilor multicomponente de provenien
ț
ă vegetală sau animală;
Frac
ționarea produselor bioactive vegetale instabile;
Prelucrarea probelor
biologice în investiga
ții medicale;
Separarea amestecurilor multicomponente rezultate în procese de bioconversie sau
inginerie genetică;
Investigarea medicamentelor, produselor cosmetice, a alimentelor, a aditivilor de
condi
ționare a mater
ialelor biomedica
le, de implant;
Distruc
ția deșeurilor toxice.”
„Fluidele supercritice sunt compu
și existenți într
–
o stare intermediară gaz
–
lichid, în
condi
ții specifice de temperatur
ă
și presiune. Un lichid pur fierbe la o anumit
ă
temperatură, determinată de presiune. D
ioxidul de carbon, de exemplu, există sub formă
solidă la presiune normală
și t
emperaturi sub
–
60
0
C
”.
[ 10, p.2004 ] Punctul critic pentru
67
CO
2
este la 73,8 bar
și +31,1
0
C
. Punctul triplu pentru
CO
2
este la 5,19
bar
și
–
56,66
0
C
.
Între cele două puncte,
CO
2
este lichid; la condi
ții de presiune și temperatur
ă mai ridicate
decât ale punctului critic, CO
2
denumit supercritic, este un fluid ( amestec lichid
–
gaz ) [ 2,
p.964 ]
presiune solid lichid
fluid
supercritic
P
c
punct critic
gaz
punct triplu
T
c
temperatura
Figura 2.5. Diagrama de stare
–
condi
ții supercritice
[28]
Când
un fluid se găse
ște în condiții de temperatur
ă
și de presiune superioare
punctului critic, el intră într
–
o stare numită „supercritică”. Este o stare care nu există în
natură: trebuie plasat lichidul în aceste condi
ții de temperatur
ă
și presiune pentru a i
nduce
starea de supercritic. Modificările de stare gaz/fluid supercritic
și lichid/fluid supercritic se
fac într
–
o manieră continuă. Fluidele supercritice au proprietă
ți diferite de cele ale unui
gaz sau a unui lichid, dar care se includ între cele două. E
le au o vâscozitate apropiată de
cea a unui gaz, o densitate apropiată de cea a lichidului cu o putere foarte mare de
difuzibilitate în compara
ție cu fluidul lichid. Acest lucru faciliteaz
ă pătrunderea fluidelor
în mediile poroase.
Fluidele supercritice p
rezintă mai multe avantaje comparativ cu lichidele folosite
ca solven
ți:
un coeficient mare de difuzibil
itate
și un coeficient mic de vî
scozitate;
lipsa tensiunii de suprafa
ț
ă, care cre
ște puterea de solvatare a fluidului supercritic;
solubilitatea fluidul
ui supercritic se modifică în raport cu varia
ția temperaturii sau
a presiunii.
68
Astfel, se poate recupera substan
ța care a fost dizolvat
ă în CO
2
supercritic. De
exemplu: cafeina ( pentru a fi introdusă într
–
o băutură răcorit
oare
), printr
–
o simplă scădere
a
presiunii CO
2
,
va precipita.
Fluidele supercritice au următoarele caracteristici:
Puterea de solvatare cre
ște cu densitatea la o temperatur
ă determinată;
Puterea de solvatare cre
ște cu temperatura la o densitate dat
ă.
Tipuri de fluide supecritice
Tabel
2.4. Temperatura
și presiunea critic
ă a unor fluide supercritice
Solventul
Masa moleculară
( g/mol )
Temperatura critică
(
0
C )
Presiunea critică
( bar )
CO
2
(dioxid de
carbon)
44,1
31,1
73,8
H
2
O( apă )
18
374
220
CH
4
(metan)
16,04
–
84,7
45,96
C
2
H
6
(etan)
30,07
32,2
48,8
C
3
H
6
( propan)
44,1
96,6
42,5
Utilizarea CO
2
supercritic permite să se lucreze la o temperatură moderată ( 31,1
0
C
) care nu modifică caracteristicile organoleptice
și principiile active din extractul obținut,
iar extractul rămâne
în stare aproape naturală. Pe de altă parte, se ob
țin extracte lipsite de
toate reziduurile din solventul de extrac
ție. La sfârșitul extracției, prin sc
ăderea presiunii,
se induce trecerea CO
2
din stare superc
r
itică în stare gazoasă
și CO
2
este eliminat s
ingur
din extra
ct la presiune atmosferică. [28
]
Cel mai uzual gaz folosit în procese de extracție în condiții supercritice este
dioxidul de carbon. Presiunea și temperatura critică pentru dioxidul de carbon sunt 73,8
kPa și respectiv 31,06
C. La aceste va
lori dioxidul de carbon se află în formă de fluid
supercritic (SC
–
CO
2
) și are
caracteristici atât de gaz câ
t și de lichid:
are densitatea
lichidului, putâ
nd fi folosit ca solvent, dar difuzează ușor ca un gaz. Proprietățile sale pot
fi modificate prin schi
mbarea parametrilor exteriori, temperatură și/sau presiune. Putem
spune că este un solvent cu „
geometrie variabilă”
. De exemplu, densitatea sa poate varia
de la densitatea unui gaz la cea a lichidului, prin modificarea presiunii exercitate asupra
fluidului supercritic, fapt ce influențează capacitatea de solvire. Această proprietate
69
permite extracția selectivă a compon
enților dintr
–
un amestec sau extracția totală și
separarea selectivă prin detentă controlată.
Dioxidul de carbon supercritic are numero
a
se proprietă
ți care îl fac un solvent
preferat:
la sfâr
șitul procesului nu r
ămâne solvent rezidual ( e
vacuare la presiun
e
atmosferică
);
nu este toxic;
este inert din punct de vedere chimic, nu sunt probleme de oxidare a produsului;
este inodor;
nu este inflamabil;
are temperatură critică scăzută;
absen
ța efectelor toxice, ale
r
gene, mutagene;
absen
ța substanțelor de balast î
n extractul final;
evitarea efectelor corozive în instala
țiile de extracție;
asigură reproductibilitatea pentru extrac
ția compușilor naturali instabili,
aromatizan
ți, antioxidanți, coloranți, vitamine;
accesibilitate la pre
țuri convenabile.
Avantajul de a
alege selectiv condi
țiile de reacție ( temperatur
ă
și/sau presiune )
este important pentru dioxidul de carbon supercritic. Această op
țiune permite captarea
componentelor distincte
și recuperarea unui extract pur la sfârșitul procesului, ceea ce nu
poate fi
ob
ținut cu ajutorul solvenților lichizi.
„În industria alimentară, în part
icular în industria aromatizan
ți
lor, se preferă
extrac
ția cu dioxid de carbon supercritic, care datorit
ă nepolarită
ții sale, face ca zaharurile
și s
ărurile minerale să nu fie extr
ase din sucurile de fructe”.
[13
]
2.6.4.1. Aplica
ții industriale ale
CO
2
supercritic
Tehnica folosirii dioxidului de carbon supercritic prezintă un spectru larg de
beneficii în multe domenii de activitate. Această tehnică poate î
nlocui prelucrările
(reac
țiile
) care utilizează un solvent nepolar precum hidrocarburile
și solvenții halogenați.
Cele mai întâlnite aplica
ții ale dioxidului de carbon supercritic sunt prelucr
ările
prin extrac
ție, fracționare, depunere, impregnare, cromatografie, de reacție
și altele.
70
a.
Aplica
ții în domeniul produselor alimentare
Extracte din plante, decofeinizarea cafelei
și a ceaiului, extracția substanțelor
amare din hamei;
Extrac
ția de parfumuri și arome ( valerian
ă, arome de coacăze negre, petale de
trandafir, usturoi,
mărar, arome de coniac );
Extrac
ția componentelor din semințe de l
ămâie,
Prepararea tutunului fără nicotină;
Dezalcoolizarea băuturilor;
Extrac
ția și fracționarea gr
ăsimilor animale ( de exemplu: omega 3 )
și gr
ăsimilor
vegetale;
Prepararea alimentelor cu
con
ținut sc
ăzut de colesterol;
Extrac
ția continu
ă a vitaminelor liposolubile;
Recuperarea vitaminei E rezultată în urma prelucrării uleiului de soia;
Prepararea unui produs antioxidant din susan;
b.
Aplica
ții în domeniul farmaceutic
:
Extracte de plante
medicinale, de steroizi, de penicilină;
Eliminarea sau înlocuirea solven
ților lichizi clorurați sau neclorurați.
c.
Aplica
ții în domeniul materialelor:
Îndepărtarea solven
ților;
Purificarea monomerilor
și polimerilor;
Ob
ținerea aerogelurilor, vopselelor și
grundurilor.
d.
Aplica
ții în domeniul chimiei:
o varietate de reac
ții pot fi desf
ă
șurate în mediu
supercritic.
De exemplu oxidări, condensări,
reac
ții fotochimice,
reac
ții de
polimerizare. Prezintă interes, de exemplu, îndepărtarea u
șoar
ă
și continu
ă a
produ
șilor de reacție.
71
e.
Aplica
ții în domeniul biochimiei:
purificarea antibioticelor, a acizilo
r gra
și,
reac
ții enzimatice. [28
]
În general, într
–
un proces de extrac
ție cu un gaz lichefiat, ciclul de operații este
constituit din 4 faze:
1.comprimarea
gazului;
2.extrac
ția propriu
–
zisă;
3.destinderea;
4.separarea extractului.
Ciclul se încheie cu recuperarea gazului solvent, care este din nou comprimat
pentru utilizare într
–
un nou ciclu.
Am ales spre exemplificare decafeinizarea cafelei cu dioxid de car
bon supercritic
și obținerea extractelor de hamei cu CO
2
supercritic.
„Cafeaua decafeinizată este acea cafea din care s
–
a îndepărtat mare parte din
alcaloidul cafeină. Decafeinizarea se poate realiza:
Prin metoda directă cu solvent;
Prin metoda indirectă,
cu apă;
Prin metoda cu CO
2
supercritic.”
[2, p.595]
Decafeinizarea cu CO
2
supercritic
Boabele de cafea verde se aduc în prealabil la 30
–
50% umiditate. Îndepărtarea
cafeinei cu CO
2
supercritic se face prin adsorb
ție pe c
ărbune activ într
–
un sistem cu
circuit
închis, la temperatura de 40
–
80
0
C
și la presiunea de 120
–
180 bar. La sfâr
șitul
decafeinizării, dioxidul de carbon este evacuat din extractor, iar boabele de cafea
decafeinizate sunt trecute la uscare. Cafeina este recuperată din coloana cu cărbune activ.
În figura 2.6. este prezentată
o instala
ție de decafeinizare a cafelei cu dioxid de
carbon supercritic
72
Figura 2.6. Instala
ția de decafeinizare a cafelei cu dioxid de carbon
supercritic
1
–
aparat de umezire boabe de cafea verde
; 2
–
extractor cu dioxid de carbon
supercritic; 3
–
pompă; 4
–
preîncălzitor; 5
–
coloană cu cărbune active; 6
–
uscător rotativ [2, p.595]
Extracte din hamei
–
se folosesc în prezent în industria berii
Ră
șinile din hamei și uleiurile eterice au un caracter hidrofob și pot fi extrase cu
solven
ți
organici, de tipul: metanol, hexan, clorură de metilen, tricloretilenă. Ace
ști
solven
ți extrag substanțele amare, în principiu alfa acizii amari, f
ără a fi transforma
ți, dar
creează probleme sub aspect ecologic ( existen
ța în extract a urmelor
de solven
ț
i
considera
ți toxici
).
Astăzi extractele din hamei se ob
țin folosind ca solvent pentru extracție alcoolul etilic și
dioxidul
de carbon lichid ( supercritic
) sau CO
2
supercritic. [2, p.963]
Extractele cu CO
2
lichid ( supercritic
)
se ob
țin în instalații spe
ciale, formate
dintr
–
un extractor, o instala
ție pentru comprimarea dioxidului de carbon, schimb
ătoare de
căldură pentru evaporarea CO
2
–
ului
și reîntoarcerea lui în circuit. Extracția este mai
intensă când se utilizează hameiul sub formă de pelle
ți. Temperatura de extracție variaz
ă
73
la diferite procedee între 7
și 20
0
C, solubilitatea maximă a alfa acizilor amari fiind la +7
0
C.
Presiunile
utilizate variază între 45 bar
și 60
–
70 bar, în func
ție de temperatur
ă.
Necesarul de CO
2
lichid este de 20 kg CO
2
lichid/kg hamei. CO
2
lichid realizează o
extrac
ție selectiv
ă, extractele fiind lipsite de ră
șini și taninuri.
Extractele cu CO
2
supercritic
se ob
țin la regimuri de presiune de 150
–
300 bar
și
la temperaturi variind între 32
și 100
0
C. Extractul ob
ținut la 150 bar și la 35
–
40
0
C este
asemănător cu cel ob
ținut cu dioxidul de carbon lichid. CO
2
–
ul supercritic are capacitatea
de dizolvare mai ma
re decât dioxidul de carbon lichid, ceea ce face ca timpul de extrac
ție
să fie mult mai scurt. Extrac
ția cu CO
2
supercritic este mai pu
țin selectiv
ă, extractele
con
ținând mai multe r
ă
șini tari, taninuri, ap
ă sau ceruri.
Cu dioxid de carbon supercritic se
pot ob
ține, prin extracție fracționat
ă la diferite
presiuni, produse bogate într
–
un anumit component. Astfel, la presiuni de 120 bar sunt
solubile îndeosebi uleiurile eterice
și se poate separa o fracțiune bogat
ă în acestea
și cu
foarte pu
ține r
ă
șini, util
izată în cantită
ți mici, la sfârșitul fierberii cu hamei, pentru
intensificarea aromei de hamei.
Extractele cu CO
2
sunt foarte sărace în nitra
ți, metale grele și sunt lipsite de
pesticide. [2, p.964
–
965]
Extrac
ț
ia cu CO
2
supercritic se utilizează
și pentr
u ob
ținerea extractelor florale și
extractelor condimentare. Pentru industria uleiurilor, folosirea CO
2
supercritic este încă în
fază de cercetare „ [3,2007,p.1153].
2.6.5
.
Adsorb
ția pe un material adsorbant
Enfleurage
–
ul pe pulberi este un procedeu
folosit de multă vreme pentru fabricarea
pudrelor de toaletă. Această tehnică a inspirat procedeul de extrac
ție a odorantelor din
flori prin adsorb
ția lor pe un suport cu o mare capacitate de adsorbție: c
ărbunele activ,
gelul de silice
și alumina.
Procede
ul prezintă unele avantaje fa
ț
ă de extrac
ția pe gr
ăsimi sau cu solven
ți. În
primul rând, datorită faptului că materia primă naturală nu vine în contact cu adsorbantul,
continuă să „supravie
țuiasc
ă” pe tot timpul extrac
ției, procesele biochimice de producer
e a
substan
țelor odorante continuând o vreme, ceea ce se observ
ă într
–
un randament mai mare
decât în celelalte procedee extractive. În plus, procedeul nu presupune o climatizare a
spa
țiilor de extracție, așa cum necesit
ă extrac
ția pe gr
ăsimi; este posibilă
o mecanizare a
extrac
ției; adsorbantul se poate regenera și se realizeaz
ă economii importante de solven
ți.
74
Singurul dezavantaj pe care îl prezintă acest procedeu este acela că constituien
ții cu
volatilită
ți sc
ăzute din compozi
ția natural
ă
și care contrib
uie din punct de vedere olfactiv
la ansamblul mirosului natural
nu sunt extra
și, fapt ce determin
ă asocierea extrac
ției cu
solven
ți și a adsorbției
.
Cele două extracte sunt reunite, redând astfel ansamblul natural.
Aplicarea industrială a acestui procedeu
, sub numele de adsorb
ție dinamic
ă,
vizează în primul rând acele flori din care odorantele nu se pot ob
ține decât prin efleurage
( iasomie, tuberoze )
și f
ără rezultate satisfăcătoare, în unele cazuri cum ar fi narcisele,
liliacul,etc.
Instala
ția const
ă d
in camere în care sunt depozitate florile pe ramuri suprapuse
și
distan
țate, care ocup
ă de tot spa
țiul înc
ăperilor. În plafonul acestor încăperi sunt dispuse
coloane umplu
te cu absorbant. Pe la partea in
ferioară se insuflă aer, cu ajutorul unor
suflante, a
er care în prealabil parcurge, o coloană de umidificare
și un filtru.
Pentru a între
ține procesul de „supraviețuire” al florilor, aerul trebuie s
ă aibă o
umiditate de 95
–
98%
și o temperatur
ă de 22
–
28
0
C.
Insuflarea aerului se face cu un debit de 90
–
100 li
tri/minut pentru fiecare kg de
flori
și dureaz
ă 24 ore pentru fiecare încărcătură.
Adsorb
ția se face pe c
ărbune din lemn de mesteacăn, dispus în coloane în straturi
de 25
–
30 cm. Timpul de insuflare
și cantitatea de adsorbant se stabilesc în fiecare caz,
as
tfel încât capacitatea adsorbantă să nu fie depă
șit
ă. De exemplu, pentru florile de
iasomie,
adsorb
ția se stabilește în intervalul 150
–
200 grame parfum pentru 1 kg cărbune
activ,ceea ce corespunde la două treimi din capacitatea adsorbantă.
Desorb
ția se re
alizează prin extrac
ția cu eter de petrol a adsorbantului saturat eluat
cu solventul într
–
o coloană, la un debit de 2
–
4 litri/min/m
2
.
Florile după ce au fost de
s
cărcate de pe rame sunt extrase cu eter de petrol
și apoi
cu alcool pentru ob
ținerea absolutul
ui. Acest absolut se combină cu extractul de la
adsorb
ția dinamic
ă, după evaporarea solventului. De obicei, absolutul de extrac
ție
r
eprezintă o treime din cantita
tea extractului de adsorb
ție dinamic
ă. Randamentul total
este de 3
–
4 ori mai mare decât în caz
ul absolutelor ob
ținute prin extracție cu solvenți.
Alte variante ale procedeului, cum ar fi extrac
ția la presiune redus
ă sau la
suprapresiune cu gaze inerte ( hidrogen, azot, dioxid de carbon etc )
și izolarea parfumului
prin antrenare cu vapori de apă a
adsorbantului s
–
au dovedit mai pu
țin eficiente.
75
Deoarece în cursul procesului de concentrare a produselor, se produc importante
pierderi de aromă, care este labilă la căldură
și oxigen, noile tehnologii prev
ăd recuperarea
aromelor caracteristice conform
schemei tehn
ologice prezentate în figura 2.7
.
Sucul brut rezultat din presare este preluat de o pomă (2)
și trimis în ciclonul (5)
unde are loc separarea frac
țiunilor de vapori ce conțin circa 10% din substanțele aromatice
din sucul dezaromatizat. Această
frac
țiune intr
ă într
–
o coloană de rectificare cu
condensator (6), unde aromele volatile împreună cu alte gaze se separă de vaporii de apă
care le
–
au antrenat
și care se condenseaz
ă
și se elimin
ă la baza coloanei; elementele
volatile
și gazele trec în r
ăcit
orul (8) în care se separă o parte din substan
țele aromatice ce
sunt colectate în (11). Ultimele frac
țiuni de gaze se condenseaz
ă prin trecerea într
–
un
răcitor (9)
și de aici în coloana cu inele Rasching (10), concentratul de arom
ă fiind
colectat în colec
torul de arome.
Figura 2.7
. Schema unei instala
ții de recuperare a aromelor
1
–
rezervor de suc; 2
–
pompă de suc rece; 3
–
schimbător de căldură; 4
–
pompă de suc
fierbinte;
5
–
ciclon separator; 6
–
coloană de rectificare cu condensator; 7
–
pompă de lichid
dezaromatizat; 8
–
prerăcitor de gaze
și substanț
ă aromată; 9
–
răcitor de gaze; 10
–
coloană
cu inele Rasching; 11
–
colector de arome.
a
–
suc brut; b
–
suc dezaromatizat; c
–
lichid liber de aromă; d
–
gaze necondensabile; e
–
concentrat de aromă.
76
Cu acest tip de in
stala
ții se obțin concentratele de arom
ă până la 1/100 sau 1/200.
Ele se ambalează în vase de sticlă sau rezervoare mari de inox cu capacitatea 15
–
50 tone
și
se păstrează la 0
0
C
și întuneric, p
ăstrându
–
și calitatea nemodificat
ă timp de 1 an. Se
utilizează
ca adaosuri la prepararea băuturilor răcoritoare, sucurilor
și în industria
săpunurilor pentru îmbunătă
țirea calit
ă
ților organoleptice.
Sucul aromatizant este limpezit înainte de concentrare ( de exemplu la sucul de struguri
este necesară înlăturar
ea
bitar
tratului de potasiu care cristalizează în timpul concentrării ),
filtrat
și concentrat. Sucul concentrat obținut se p
ăstrează la maximum 0
0
C în bazine
speciale ( de tip polstif ), în rezervoare metalice cu înveli
ș polimeric sau din inox cu
capacitate de 25
–
100 m
3.
CAP. 3.
ULEIURI ETERICE
–
EXEMPLE
3.1.
MU
Ș
E
ȚELUL
:
Matricaria chamomilla (lat.), Romanita (ro)
Există două variante de Mușețel, mușețel comun (Matricaria Chamomilla) și
mușețelul roman (Anthemis nobilis), care se situează împreună pe o poziție
preferențială
în evidența extractelor de plante imediat după Aloe (486 preparate). De la ambele variante,
care cresc și în țara noastră, se recoltează florile, fără codițe, după ce se usucă roua.
Se recoltează inflorescențele, Flores Chamomillae, care se utilizează extern și
intern, sub formă de tinctură, extract fluid, dar mai ales infuzie, pentru acțiunea
antiinflamatoare, antiseptică și antialergică. Prin antrenare cu vapori de apă se extrage di
n
77
inflorescența un ulei eteric care, spre deosebire de majoritatea uleiurilor eterice, nu este
local iritant, ci calmant și antiflogistic.
Mușețelul este una dintre cele mai vechi și mai valoroase specii medicinale,
acțiunea sa terapeutică fiind cunoscută
încă din antichitate. Ca plantă medicinală
mușețelul este înscris astăzi în farmacopeele din aproape toate țările lumii.
Valoarea terapeutică se datorează întregului complex de compuși chimici, cu
structuri foarte dif
erite, care sunt sintetizați atâ
t în f
lorile tubulare, cât și în cele linguate.
Mușețelul se utilizează sub formă de tinctură, extract fluid și mai ales infuzie. Preparatele
azulenice sunt folosite în tratamentul astmului bron
șic, al reumatismelor, gastritelor
alergice, eczemelor, rănilor, inf
lama
țiilor.
Extractele de mușețel sunt utilizate mai ales pentru efectul lor antiinflamator și
spasmolitic. Uleiul volatil de mușețel are largi întrebuințări în terapie: prezintă o acțiune
calmantă asupra sistemului nervos central, are proprietăți dezinfec
tante și
antiinflamatoare, stimulează secreția gastrică și pofta de mâncare.
Acțiunea terapeutică complexă a extractului de mușețel este întregită și de prezența
cumarinelor, sintetizate mai ales în florile linguate.
Uleiul volatil obținut din mușețel este
mult utilizat în industria de cosmetice,
pentru prepararea pastelor de dinți, a săpunurilor, a șampoanelor, a diferitelor creme,
precum și în industria parfumurilor.
Substanțele minerale sunt prezente în florile de mușețel în proporție de 8
–
10%.
Principiul activ este uleiul volatil, care este sintetizat în florile tubulare. Uleiul
proaspăt obținut este de culoare albastră, cu gust amărui și miros caracteristic. Conținutul
variază în funcție de proveniențe între 0,30 si 1,50%.
Uleiul eteric este l
ocalizat în glandele oleifere de pe flori și receptacul, florile
tubuloase fiind mai bogate decât cele lugulate.
Uleiul eteric obținut din
mușețelul comun
, prin antrenare cu vapori de apă, este un
lichid vâscos, de culoare albastră, cu miros caracteristic
, aromat, ușor dulceag și fructat.
Mușețelul, ca specie spontană, este răspândit în întreaga Europa, mai ales în zona
centrală și cea meridională, în Asia Centrală și în zona sudică a Siberiei, în Asia Mică, în
nordul Africii, în America de Nord și în Aus
tralia.
La noi în țară mușețelul crește în toate zonele țării, fiind o specie cu o mare
plasticitate ecologică. Cele mai favorabile condiții de cultură sunt în Câmpia Crișurilor și
în Câmpia Timișului. De asemenea poate fi cultivat cu bune rezultate în sud
ul și estul țării
78
în Câmpia Burnazului, Câmpia Bărăganului, Câmpia Moldovei. Se recomandă evitarea
zonelor secetoase.
Prelucrarea materiei prime
Obținerea uleiului volatil de mușețel se poate realiza prin extracție cu solvenți
(hexan) sau prin distilare cu
abur
.
Datorită faptului că extracția cu solvenți conduce la
obținerea unui ulei mai puțin bogat în anumiți compuși activi decât cel obținut prin
distilare, în practică se folosește cea de
–
a doua variantă.
Uscarea.
A fost studiată tehnologia de uscare a inflorescențelor în di
ferite tipuri de
uscă
toare, urmărindu
–
se modificările conținutului în ulei volatil și ale celui de
chamazulene, raportate la
un martor uscat la umbră. Temperatura de uscare influențează
conținutul în principii active. Cele mai bune tipuri
de uscă
toare sunt cele pe bandă și
canal.
Uscarea pe cale naturală se poate face deasemenea în condiții optime;
inflorescențel
e recoltate se s
ortează și se a
ș
ează în strat subțire pe stelaje, în încăperi
curate, bine aerisite, în care lumina să nu pătrundă direct.
Uscarea pe cale naturală durează 4
–
7 zile, în funcție de umiditatea atmosferică.
Dacă umiditatea atmosferică este ridicată, infloresc
ențele trebuie uscate î
n uscă
toare la
temperatura maximă de 40°C.
S
–
a ajuns la concluzia că prin uscarea la soare se pierd 17 până la 23% din
conținutul de ulei volatil.
Ambalarea. Păstrarea.
Florile
uscate se a
ș
ează în lăzi, fără să se preseze.
Umiditatea
inflorescențelor nu trebuie să depășească 12%, ceea ce constituie o condiție
pentru buna lor păstrare.
Distilarea.
Imediat dupa recoltarea inflorescențelor în stare proaspătă sau ușor
ofilită se execută distilarea pentu obținerea uleiului volatil.
In unel
e țări uleiul volatil se obține în instalațiile destinate distilării și altor specii
(
Rosa, Mentha
). Agregatul din metal este do
tat cu un barbotor pentru aburi, prevăzut cu o
serpentina oarbă. Capacitatea cazanului de distilare trebuie să fie de
circa
200
0 litri.
Cazanul se umple cu inflorescențe numai până la 8,5
–
9% din capacitatea sa.
Inflorescențele se amestecă cu paie uscate și fără miros, care asigură circulația vaporilor
printre inflorescențe și încălzirea lor
. Deasupra se a
ș
ează un strat de paie, as
tfel ca
inflorescențele să nu fie antrenate de vapori și să nu fie astupate vasele florentine.
79
Di
stilarea
se
face
cu vapori
ș
i
se desfă
ș
oară în următoarele condiți
i: presiunea în
cazanul de abur
trebuie sa fie de peste 7 atm, cantitatea și calitatea uleiului obținut fiind
corelate direct cu presiunea din cazan.
O mare cantitate de ulei volatil se dizolvă cu apă de distilare sau formează o
emulsie.
Culoarea distilatului este la inceput albă, apoi
albastru închis, spre negru. Uleiul
volatil de mușețel este greu, cu greutatea specifică de 0,9500, iar separarea lui este dificilă.
Raportul între inflorescențe și distilat este 1:6 (la fiecare kilogram de inflorescențe se obțin
6 kg de distilat).
Tempera
tura distilatului trebuie să oscileze între 33 și 38°C. În aceste condiții
separarea uleiului se face uniform. O parte din stearoptenul existent în uleiul volatil, la
temperaturi mai joase, se depune pe serpentinele refrigerentului. Datorită acestui fapt,
se
impune ca, în procesul distil
arii, la fiecare jumătate de oră
, temperatura
să se ridice până la
50°C, timp de 5 minute astfel ca stearoptenul să se topească și dupa reevaporare să fie
readus în vasul de separare. Durata distilării este de 11
–
15 ore. Î
n
primele trei ore se separă
12% din uleiul volatil. Cantitatea cea mai mare de ulei volatil (75%
) se separă între a treia
și a
ș
asea oră de distilare. În următoarele ore se obțin 12
–
15% din uleiul volatil. La
începutul distilarii se separă fracțiunile bogat
e în stearopten, care se prezintă sub forma
unei mase vâscoase, de consistență moale, de culoar
e albă. Pe măsură
ce se continuă
distilarea, se separă azulenele, ultimele fracțiuni fiind cele mai bogate. Datorită acestui
fapt se recomandă distilarea timp de
12 ore, pentru a se obține un ulei de calitate
superioară. În procesul distilării se obține și o cantitate mare de apă, ceea ce impune
efectuarea redistilării, proces c
are durează patru ore.
Încă de la începutul procesului de redistilare se obține ulei v
olatil albastru
închis,
care treptat își schimbă
culoarea, devenind către sfâ
r
ș
itul procesului galben
–
maroniu.
Apele rezultate din distilare conțin circa 0,012% ulei volatil.
Uleiul volatil obținut prin redistilare reprezintă 30% din producția totală, 70%
din
ulei fiind obținut prin distilarea brută. Cele dou
ă
categorii de ulei se cupajează, iar apa
rezultată din distilare și red
istilare se amestecă
. Ultima apă rezultată din
redistilare (de
două ori) se num
ește „aqua chamomillae” și se utilizează pentru pr
epararea pastei de dinți.
Uleiul brut
din vasele florentine, este amestecat cu apă și cu reziduuri. Separarea
apei se face cu ajutorul sulfatului de sodiu anhidru, iar a reziduurilor prin filtrare. Întregul
proces de filtrare trebuie să decurgă la temperat
ura de 40
–
45°C, pentru a nu se pierde
80
anumiți componenți din uleiul volatil. Uleiul volatil, bine separat de apă, se
păstrează în
vase de sticlă
de culoare închisă, care trebuie umplute bine și parafinate. Sticlele se
depozitează în încăperi răcoroase și î
ntunecoase. În aceste condiții, uleiul volatil își
păstrează calitățile timp de patru ani.
Compozi
ția chimic
ă
: uleiuri volatile,
principii amare sesquiterpenice
(proazulene), flavonozide (glicozide de apigenina, luteolina, kempferolul si derivati
metoxilati), glucide, vitamine (B1, C, carotenoizi), colina, minerale (calciu, fier, zinc,
siliciu, zirconiu, molibden, cupru, fosfor, potasiu), acizi grasi (acid oleic, linoleic,
palmitic, stearic, cerotic), acizi fenolici (clorogenic, cafeic, salicilic,
siringic, vanilic).
Uleiul
volatil con
ține
: hidrocarburi sesquiterpenice (chamazulena, dihidro
–
chamazulena, bisaboleni
, trans
–
beta
–
farnesen), alcooli
sesquiterpenici (alfa
–
bisabolol,
spatunelol, farnesol), oxizi sequiterpenici (bisaboloxizi), cumarine (her
niarina,
umbeliferona, poliine).
3.2.
CĂTINA ALBĂ
Că
tina albă
este un arbu
st fructifer introdus in cultură de circa 40 de ani î
n
Româ
nia, dar aproap
e abandonat in
ultimii 16 ani, î
n timp ce
state precum SUA si Canada,
de
ș
i l
–
au d
escoperit relativ recent, l
–
au
și introdus î
n programe
guvernamentale.
Cercetă
rile au evi
den
țiat faptul ca fructele de c
ă
tină
, greu de cules si extrem de perisabile
în stare proaspătă, con
ți
n o serie de substan
ț
e
active valoroase cu rol important în reglarea
metabolismului uman. Stimularea sistemului imunitar are ac
țiune terapeutic
ă
și curativ
ă in
prevenirea
și tratarea unor multiple afecțiuni.
An
umite caracteristici biologice
și
81
compozi
ția c
himică a fructelor au făcut ca planta să prezinte î
n ultimu
l timp un interes
deosebit, urmă
rindu
–
se elaborarea unor tehnologii hibride
pentru separarea, concentrarea
și purificarea extractului de c
ătină, în vederea ob
ț
inerii unor concentrat
e de principii a
ctive
cu aplica
ții î
n domeniul alimentar, farmaceutic si cosmetic.
Răspâ
ndirea pe un areal apreciabil de mare, cant
ită
ț
ile mari de
fructe ce pot fi
recoltate, ca
și numeroasele argumente în favoarea folosirii acesteia în cultur
ă
, mai ales
pentru fixarea t
er
enurilor degradate
ș
i a exploată
rii terenurilor saraturate, constituie
elemente extrem de importante î
n vederea ex
ploată
rii intensive.
Cătina este o plantă valoroasă
și prin faptul c
ă
, spre deosebire de al
te plante, poate
fi valorificată în întregime pr
in fructe, frunze
și r
ădă
cini.
Caracterizare biologică
și morfologic
ă
Că
tina este un arbust fructifer care face parte din
flora spontană a României, dar a
fost introdus
și în cultur
ă
,
una dintre cele mai mari planta
ții din țar
ă găsindu
–
se în
apropiere de
Bacă
u.
Fructele de cătină sunt utilizate în industria alimentară, silvicultură, farmacie,
cosmetică. Această
utilizare se datorează în primul rând con
ținutului bogat în vitamina C
(peste 400
–
800 mg / 100 g suc proaspăt, con
ținut mai mare de 2 ori faț
ă
de
cel al
măce
șelor și de 10 ori faț
ă de cel al citricelor), precum
și în vitaminele A, B1,
B
2, B6, B9,
E, K, P
ș
i F. Pe lângă aceste vitamine, în fructele de cătină sunt prezente
și multe alte
substan
țe bioactive (circa 200 la num
ăr dupa unele evaluari) cum
sunt celulaza, beta
–
carotenul (procent superior celui din pulpa de morcov), microelemente ca P, Ca, Mg, K,
Fe, Na, proteine cu con
ținut ridicat de aminoacizi esențiali și uleiuri complexe.
Recoltarea si valorificarea
Cea mai dificilă opera
ț
ie este
recoltar
ea. Tufele dese cu spini lungi
ș
i puternici,
fructele mici si agl
omerate, prinderea lor puternică de ramuri, precum
ș
i pedunculul scur
t
sunt principalele cauze care îngreunează
recoltarea. Momentul optim de recoltare se
stabilește în funcție de mod
ul de valorificare a
fructelor. Culesul se efectuează în
momentul î
n care fructele ajung la greutate
maximă
ș
i deci sun
t acumulate majoritatea
substan
ț
elor active. Cale
ndaristic, culesul se efectuează
din a
doua jumatate a lunii august
până
la jumatat
ea lu
nii octombrie. Dupa această dată
fru
ctele sunt supramaturate, scad î
n
greutate, se zdr
obesc, iar o parte din ele crapă în momentul recoltă
rii.
82
Deoarece fructele de că
t
ină
sunt perisa
bile, depozitarea lor trebuie să se facă
î
n
ambalaje mici, iar transport
ul în lădi
țe ce nu dep
ă
ș
esc cantitatea de 4 kg. Trebuie
acordată
mare aten
ție manipul
ării, transportului si depozită
rii fructelor, mai al
es in faza de
maturitate deplină. În stare proaspătă
ele se pot pă
stra timp de 3
–
4
săptămâni î
n depozite
frigorifice, l
a temperatura de 0° C.
Fructele de cătină
se pot valorifica sub forma de su
c,
sirop, nectar, gem, marmeladă
etc.
Tehnologia
de
ob
ț
inere a extractelor de că
tină
Compozitia chimică deosebit de complexă a extractului de cătină, corelată cu
labilitatea
termică
ș
i ch
imică a compu
ș
ilor, impun metode deosebit
e pentru separare,
concentrare
ș
i
purificare.
Tehnologiile de ob
ținere
ș
i concentrare a produ
șilor
activi din
că
tină au fost elaborate având la bază
procedee modern
e
de extrac
ții diferențiale, extracții
î
n medii n
aturale inerte, bazate pe separă
ri prin membrane cu mare selectivitate
(microfilt
r
are,
ultrafiltrare si osmoza inversă)
și prin distilare în strat subțire î
n vid.
Deoarece aceste p
rocese au loc la temperaturi
scăzute, se conservă în totalitate
proprietă
ț
ile
compu
șilor separați și se asigur
ă, totodată
, nivelul de puritate impus.
Produse pe bază de că
tină
Produsele pe bază de cătină albă se folosesc atât curativ, cât
ș
i preventiv
.
Utilizarea produselor pe bază
de cătină în cantită
ț
i moderate (5
–
10 g fructe uscate sau 25,
50 g fructe proaspete)
, la intervale de 2
–
3 zile, cre
ște rezistenț
a la efort fizic si intele
ctual.
Fructele trebuie sa fie însă bine strivite
și bine mestecate, la ele ad
ăugându
–
se zahă
r sau
miere.
P
entru prepararea unui ulei de cătină
se pot
folosi 200
–
300 g fructe de cătină
uscate, f
in pulverizate, care se amestecă
cu 200
–
300 ml ulei de floarea soarelui sau
chiar
mai mult. Pentru o extrac
ț
ie
mai bună se repetă
amestecarea la inte
rvale de minimum 24
de ore.
P
ăr
țile solide se separ
ă.
Ceea ce ră
mâ
ne impregnat cu ulei se stoarce print
r
–
o pânză
deasă. Cele două păr
ț
i uleioase se ame
stecă, în felul acesta mă
rinduli
–
se efectul. Partea
solidă se poate folosi pentru nutri
ț
ie, ca vitaminiza
nt.
Fructele proaspete se pot presa, iar sucul int
egral rezultat se poate folosi în
asociere cu zahăr în diferite propor
ț
ii, dup
a gust (100 ml suc cu 100 g zahăr sau 150
–
200
g zahă
r). Nu este nevoie
de conservant dacă se consumă în următoarele 2 săptămâ
ni.
Pentru păstrarea pe termen lung se adaugă
0,2‰ benzoat de sodiu. Sucul integral se poate
83
amesteca cu suc din orice alt fruct, se poate pa
steuriza sau steriliza pentru pă
strare pe
termen lung.
Semin
tele
și cojile umede se usuc
ă
ș
i se folosesc ca
atare,
ca vitaminizant,
consumându
–
se circa o linguri
ț
ă la 2
–
3 zile. Frunzele
și tulpinile m
ărun
țite se usuc
ă. Din
acestea se prepară
ce
ai, folosind maximum o linguri
ț
ă, de 2
–
3 ori pe săptămână. Acest ceai
se re
comandă mai ales celor ce suferă
de stă
ri depresive
sau anxioase
ș
i este contraindicat
persoanelor irascibile.
Fructele de cătină pot fi folosite
și la obținerea unui vin, ad
ăugând î
n mustu
l de
struguri suc integral de cătină albă
, dar nu m
ai mult de 10
–
20%. Acesta va adăuga vinului
calită
ț
i deosebi
te.
Compozi
ția uleiului de catin
ă:
1. 7 g
rupe de Flavonoide fiecare grupă con
ținâ
nd 7 tipuri
2. Multiple vitamine: E, A, K, B2, B6, C. Cantitatea de vitami
na C este de 8 ori mai mare
decât în piersică, de 20 de ori mai mare decât în mărul pădure
ț, de 80 de or
i mai mare
decât în ro
șie, de 200 de ori mai mare decât în strugure. C
ătina
de
mai este denumită
tezaurul de vitamina C sau regina vitaminei C.
3. Cătina con
ț
ine multiple minerale,
microelemente, aminoacizi esen
ț
iali, 8 tipuri de
caroten.
4. Con
ține substa
n
ț
e anticanceroase: principii amare, arginina
,
serotonina,
5. Substan
țe volatile, substanț
e antisaponificare, sistosterili
,
6. Con
ț
ine carote
noizi.
Uleiul de că
tin
ă
–
dupa uleiul de
palmier, este al doilea ca bogă
ție în vitamina E și
este folosit în scop profilactic pentru încetinirea proceselor de imbătrâ
nire
și pentru
prevenirea apari
ției cancerului, precum și ca tonic general în situaț
ii de stress, cu rol
imunomodulator
.
Pentru uz
intern, uleiul de cătină se utilizează ca adjuvant în tratamentul
unor afec
țiuni cardiovasculare, datorit
ă protec
ț
iei coronariene
pe care o asigură, precum
și
în afec
ț
iuni ale aparatului di
gestiv. Are activitate deosebită în hepatitele cronice, afec
țiuni
urogenitale, afec
țiuni neurologice și psihice. În literatura de specialitate se evidențiaza
activitatea antianemică
ș
i rolul excep
ț
ional în stagnarea
și regresul diverselor afecț
iuni
oculare (hemeralopie, prezbitism, cheratomalacie, miopie, astigmatism, h
i
permetropie,
glaucom, cataractă) datorită con
ț
inutului mare in beta
–
carot
en. Pentru uz extern, se
folose
ște în afecț
iuni dermatolo
gice (psoriazis), afec
țiuni ORL cu componenta atopic
ă si
inflamatorie, î
n tratamentul local a
l eczemelor, arsurilor termice
și
chimice, degerăturilor,
84
alergodermiilor, rănilor cu vindecare lentă
. Este singurul produs natural recunoscut pentru
activitatea d
e protec
ție împotriva radiațiilor solare sau de alt
ă natură.
Este recomandată utilizarea fructelor de cătină câ
t ma
i aproape
de starea lor
naturală
, ca atare s
au sub forma de extracte care să cuprindă
totalitatea princi
piilor active.
Deci se recomandă
ma
i pu
țin ceaiurile și mai degrab
ă extractele uleioase de cătină,
deoarece extractele apoase ob
ținute la temperatur
ă ridicată con
ț
in doar substan
ț
ele
hidrosolubile, fiind excluse vitaminele liposolubile (A, B, E, K) care se pierd. Din aceste
motive se prefer
ă
maceratele la rece
.
3.3.
LĂMÂIA
L
ă
mâiul este originar din India, arabii fiind cei care l
–
au cultivat în regiunea sudică
a
Mării Mediteraneene. Sediul principal al producției de ulei de lămâie este insula Sicilia,
dar nu trebuie uitate nici centrele din insula Cipru, California și Florida.
Lămâia este fructul arborelui Citrus limon. Ea este foarte des întâlnită în
alimentație,
în cosmetică și în practica farmaceutică datorită diferiților compuși chimici pe
care îi conține.
Substan
ț
e active ale lămâii
În medicina populară, lămâile se folosesc din cele mai vechi timpuri pentru tratarea
unui spectru foarte larg de afecțiuni. În f
uncție de destinație se utilizează pulpa fructului,
zeama, coaja și uleiul eteric conținut în aceasta din urmă.
Pulpa și zeama
Pulpa de lămâie conține o multitudine de substanțe nutritive de importanță vitală,
substanțe ce se regăsesc, în concentrație puțin mai redusă, și în zeama acestui fruct. De
85
exemplu, vitamina C este conținută în proporție de 90% în zeamă, calciul numai în
p
roporție de 2/3, iar fierul din zeamă corespunde doar unei treimi din cantitatea totală de
fier conținută în lămâie. Pentru a beneficia
de întregul complex de substan
ț
e valoroase din
lămâie, este deci recomandabil
să se mănânce pulpă. Chiar dacă la început
gustul pare
foarte acru, nervii gustativi se obișnuiesc relativ repede cu acesta, iar după doar câteva zile
majoritatea oamenilor nu mai au nici un fel de probleme cu mâncatul lămâilor crude.
O singură lămâie
con
ține
:
Apă
–
90 g
magneziu
–
30 mg
Hidrocarburi
–
3,2 g fosfor
–
16 mg
Balast(reziduuri fibroase)
–
1,2 g
calciu
–
11 mg
Proteine
–
0,7 g
natriu
–
3 mg
Gră
simi
–
0,6 g
fier
–
450 µg
Potasiu
–
150 mg
acid pantotenic
–
270 µg
Vitamina C
–
55 mg
niazină
–
170 µg
Cojile și uleiul eteric conținut în ele
:
În coaja de lămâie se găsesc mii de glande minuscule, care produc uleiul eteric numit
științific Citri aetheroleum.
De aceea, acest ulei se poate extrage și
prin presarea la rece a
cojilor. Pentru obținerea unui litru de ulei eteric, sunt necesare aproximativ 3000 de lămâi.
În afară de o serie de alte substanțe, foarte valoroase, în acest ulei se găsește din abundență
citralul, acea substanță care dă parfumul
și gustul specific al lămâii. Uleiul de lă
mâie se
poate utiliza
împotriva afecțiunilor de ordin fizic și psihic. În aromoterapie acest ulei este
folosit pentru redobândirea, respectiv pentru întreținerea unei stări psihic
–
intelectuale
bune; folosit direct,
adică local, același ulei are o acțiune puternic bactericidă.
Proprietățile uleiului de lămâie
Uleiul esențial de lămâie este un tonic al sistemului circulator, îmbunătățind
circulația sângelui; ajută la diminuarea vâscozității sângelui și astfel scade presiunea în
venele varicoase. El este un remediu tradițional pentru tratarea capilarelor sparte v
izibile
86
sub piele. Menține vitalitatea celulelor roșii (eritrocitele), efect favorabil în caz de anemie;
totodată stimulează leucoci
tele, ceea ce duce la o îmbunat
ă
ț
ire a imunității organismului.
Uleiul de lămâie are proprietăți detoxifiante și d
econgestionante asupra ficatului și
rinichilor; ajută la reducerea celulitei.
Aromoterapie cu ulei de lămâie
Cu ajutorul mirosului,
aromele uleiurilor eterice acționează prin creier direct
asupra psihicului și asu
pra sistemului neurovegetativ.
Ș
i
uleiul de lămâie este super
–
activ
în această privință, fiind folosit cu succes mai ales în combaterea stărilor de tensiune și
suprasolicitare psihică și intelectuală.
Sucul de lămâ
ie stimulează funcționarea ficatului, previne formarea ridurilor și
albește dinții.
Lămâia conține 30 % suc. În acesta se găsește acid citric, acid malic, citrați de
calciu, de potasiu și alții. Din
tre glucide, apar glucoză și fructoză direct asimilabile, dar și
zaharoză. Dintre săruri minerale și oligoelemente se găsesc fier, calciu, siliciu, fosfor,
mangan, cupru. Cele mai importante
vitamine din sucul de lămâie su
nt vitaminele B (B1,
B2, B3), C, P
P, A (în pulpa proaspătă și în suc), carotenul (provitamina A, se află mai ales
în coajă). Ele au mare importanță în fenomenele de creștere și în menținerea tinereții
țesuturilor.
Având aceste proprietăți, sucul de lămâie este indicat, ca remediu ajutător,
în
tratarea infecțiilor diverse (pulmonare, intestinale sau renale), maladiilor
infecțioase
(stimulează leuco
citoza curativă), în stări febrile, reumatisme, gu
tă, litiază urinară și
biliară,
dispeps
ii (digestii anevoioase), arteroscleroză
, varice, flebite
, fragilitate capilară,
hipervâscozitate sanguină, obezitate, hipertensiune, tuberculoză pulmonară și osoasă,
demineralizare, deficiențe de creștere, convalescență, anemie, insuficiență hepatică și
pancreatică, congestie hepatică, hemofilie, hemoragii (epi
staxis, gastroragii, enteroragii,
hematurii), meteo
rism, dizenterie,
paraziți intestinali (oxiuri), astm, bronșită, gripă,
guturai, sinuzite, angine.
87
PARTEA II.
METODE APLICATE ELEVILOR
CU
DEFICIEN
Ț
Ă MINTALĂ
88
CAP.4. OBIECTUL,
SCOPUL PSIHOPEDAGOGIEI SPECIALE;
METODE
ȘI MIJLOACE DE INVESTIGAȚIE
PSIHOPEDAGOGICĂ A PERSOANELOR CU CERIN
ȚE
SPECIALE
4.1.
CON
ȚINUTUL ȘI STRUCTURA PSIHOPEDAGOGIEI
SPECIALE. STATUTUL INTERDISCIPLINAR, RELA
ȚIILE CU
PSIHOLOGIA, PEDAGOGIA
ȘI ALTE ȘTIINȚE
În
documentele publicate sub edi
ția UNESCO privitoare la terminologia educației
speciale
și a disciplinelor ei înrudite, cum ar fi psihopedagogia medical
ă, psihopedagogia
medico
–
socială sau psihologia copilului cu cerin
țe speciale, se precizeaz
ă concep
ția c
ă
psihopedagogia specială
este o
științ
ă de sinteză care folose
ște informații date de
medicină (pediatrie, neuropsihiatrie, neuropatologie, neurologie infantilă, oftalmologie,
otorinolaringologie, ortopedie, audiologie, igienă, etc), psihologie, pedagogie,
sociologie,
asisten
ț
ă socială,
științe juridice, în analiza personalit
ă
ții persoanelor cu diferite tipuri de
deficien
ț
ă(mintală, auditivă, vizuală, somatică, de conduită, de limbaj,etc) sau a
persoanelor aflate în dificultate privind integrarea
și relațion
area lor cu institu
țiile
colectivită
ții sau cu persoanele din colectivitatea din care fac parte.
Psihopedagogia specială împrumută din alte discipline no
țiuni, idei a c
ăror
semnifica
ție este utilizat
ă, într
–
o formă interdisciplinară diferită, în func
ție
de diversitatea
tipurilor de deficien
ț
ă
și inadaptarea succesiv
ă tipului de deficien
ț
ă.
Domeniul de ac
țiune a psihopedagogiei speciale se plaseaz
ă între studierea stării
de normalitate
și
a stării patologice străbătând un drum complex care cuprinde preven
irea,
găsirea, diagnoza, terapia, recuperarea, educarea, orientarea
școlar
ă
și profesional
ă,
integrarea socio
–
profesională
și urm
ărirea evolu
ției transform
ării ulterioare a persoanei cu
dizabilită
ți sau aflate în dificultate.
Toate stadiile respective pot
fi cuprinse într
–
o formulă caracteristică acestui
domeniu care explică în mare măsură caracterul pragmatic, ac
țional al psihopedagogiei
speciale
:
asisten
ța psihopedagogic
ă
și social
ă.
89
Componentele fundamentale ale asisten
ței psihopedagogice și sociale s
unt
:
a) psihologică
b) pedagogică
c) socială
a)
psihologică
:
–
cunoa
șterea însușirilor caracteristice dezvoltarii psihice a persoanei și a tuturor
componentelor personalită
ții
;
–
comportarea
și reacțiile persoanei în funcție de deficienț
ă sau de
incapacitatea
sa
și in relațiile cu cei din jur
;
–
manifestarea comportamentului în diferite situa
ții
;
–
găsirea disfunc
țiilor la nivel psihic
;
–
descoperirea modalită
ților de terapie, recuperare, compensare a funcțiilor si
proceselor psihice afectate
;
–
realizarea unui cadru de securitate
și confort afectiv pentru menținerea
echilibrului psihic
și dezvoltarea armonioas
ă a personalită
ții;.
b)
p
edagogică
–
eviden
țierea problemelor specifice în educarea, instruirea și profesionalizarea
persoanelor cu dif
erite tipuri de deficien
țe
;
–
adaptarea obiectivelor, metodelor
și mijloacelor de înv
ă
ț
ământ la nevoile
impuse de particularită
țile dezvolt
ării psihofizice a persoanelor cu CES
; [ 17, p.14]
–
adaptarea/modificarea con
ținutului înv
ă
ț
ământului în func
ție
de nivelul
evolu
ției și dezvolt
ării biopsihice a subiec
ților cuprinși în procesul instructiv
–
educativ
;
–
asigurarea unui mediu corespunzător de pregătire, astfel încât fiecare subiect
supus educa
ției și instruirii s
ă dobândească un minimum de cuno
ștințe
ș
i deprinderi
practice necesare integrării sociale;
c)
socială:
–
includerea bio
–
psiho
–
socio
–
culturală a persoanei în realitatea socială actuală sau
în schimbare pe axele
:
profesională, familială, socială
;
–
ac
țiuni de prevenire și combatere a dovezilor de inadaptare social
ă
;
–
avansarea
și sprijinirea unor politici logice și flexibile, precum și înființarea unor
servicii eficiente pentru protec
ția și asistența sociala a persoanelor aflate în dificultate
;
90
–
î
n
științarea opiniei publice referitor la r
ăspunderea civică a membrilor
comunită
ții faț
ă de persoanele aflate în dificultate, precum
și modalit
ă
țile de valorificare
,
a
poten
țialului aptitudinal și relațional al acestor persoane în folosul comunit
ă
ții. [ 1
7.,p.15]
Obiectivul central
al acestui domeniu de cercetare
–
ac
țiune este axat pe
interven
ția in scop terapeutic, recuperator și instructiv
–
educativ asupra persoanelor cu
diferite tipuri de deficien
țe sau aflate în incapacitate de acțiune, pentru a
favoriza la
maximum (re)inser
ția lor socioprofesional
ă.
Obiectivul fundamental al serviciilor psihopedagogice
și sociale
este axat pe
păstrarea, restabilirea
și dezvoltarea capacit
ă
ților individuale necesare pentru soluționarea
unor probleme sau situa
ții d
ificile pe care persoana nu le poate rezolva de una singură
și
garantarea unui suport pentru persoanele care nu au
șansa s
ă i
și dezvolte propriile
capacită
ți și competențe necesare desf
ă
șur
ării unor activită
ți socialmente folositoare și
care să avantajeze
integrarea lor socială.
Obiectivele specifice
presupun:
–
prezentarea analitică, descriptivă, comparativă
și etiologic
ă a diferitelor
categorii de persoane cu cerin
țe speciale;
–
alcătuirea unor norme de clasificare pe niveluri a tulburărilor sau deficien
ț
elor
intâlnite la persoanele respective;
–
expunerea particularită
ților caracteristice activit
ă
ții persoanelor cu cerințe
speciale, rezultat al modificărilor biopsihice
și/sau socio
–
educa
ționale ;
–
prezentarea
și investigarea sistemului de depistare
–
diag
noză
–
terapie
–
recuperare
–
educa
ție/profesionalizare
–
adaptare
–
integrare pentru categoriile de persoane aflate în
dificultate;
–
fixarea scopurilor, metodelor
și mijloacelor de activitate psihopedagogic
ă
și
socială cu persoanele care prezintă deficien
țe sau ca
re se află in situa
ții dificile ;
–
crearea unui program de profesionalizare în conformitate cu cerin
țele de munc
ă
și încadrarea în unit
ă
ți productive sau ateliere protejate a persoanelor cu nevoi
speciale/dizabilită
ți;.
–
crearea strategiilor de integrare
socială a persoanelor cu dizabilită
ți sau aflate în
dificultate, prin valorificarea tuturor posibilită
ților existente la nivelul comunit
ă
ții;
monitorizarea evolu
ției și a gradului de adaptare
–
integrare a persoanelor cu nevoi speciale
în sfera rela
țiilor s
ociale;
91
–
crearea unor strategii de interven
ție pentru prevenirea și/sau ameliorarea
consecin
țelor diferitelor tipuri de deficiențe sau a unor deregl
ări la nivel familial,
comunitar
și social referitoare la persoanele aflate în dificultate ;
–
îmbogă
țirea
cuno
ștințelor cu noi informații provenite în urma unui continuu
proces de cercetare
–
ac
țiune și perfecționare a programelor de intervenție existent în
domeniul psihopedagogiei speciale
și asistenței sociale. [17 , p.16.]
4.2. PROBLEMATICA TERMINOLOGI
EI ÎN LITERATURA DE
SPECIALITATE
Problematica persoanelor cu cerin
țe speciale constituie un câmp semantic
complex
și în evident
ă schimbare. În literatura psihopedagogică se intâlnesc frecvent mai
mul
ți termeni care pot clarifica o serie de delimit
ări
semantice utile în în
țelegerea corect
ă
și nuanțat
ă a fenomenelor avute în vedere. [17, p.16]
Astfel
în literatura de specialitate intâlnim termeni, precum:
educa
ție special
ă
,
psihopedagogie specială, educa
ție integrat
ă, deficien
ț
ă, incapacitate, handicap,
dizabilitate
, etc.
Educa
ția special
ă
este o formă de educa
ție care se desf
ă
șoar
ă în cadrul
școlilor
speciale.
Educa
ția special
ă
are în vedere un anumit tip de educa
ție adaptat
ă
și destinat
ă
copiilor care nu reu
șesc s
ă atingă în cadrul învă
ț
ământului obi
șnu
it nivele educative
și
sociale corespunzătoare vârstei.
Psihopedagogia specială
este o
științ
ă de sinteză care folose
ște informații
furnizate de medicină, psihologie, pedagogie, sociologie, asisten
ț
ă socială, în studiul
personalită
ții persoanelor cu
diferite tipuri de deficien
ț
ă sau a persoanelor aflate in
dificultate privind integrarea
și relaționarea lor cu instituțiile comunit
ă
ții sau cu semenii
din comunitatea din care fac parte.
Câmpul de ac
țiune a psihopedagogiei speciale se situeaz
ă între studi
erea stării de
normalitate
și
a stării patologice parcurgând un traseu complex care include prevenirea,
depistarea, diagnoza, terapia, recuperarea, educarea, orientarea
școlar
ă
și profesional
ă,
92
integrarea socio
–
profesională
și monitorizarea evoluției ulter
ioare a persoanei cu
dizabilită
ți sau aflate în dificultate.
Educa
ția integrat
ă
presupune ca rela
țiile dintre indivizi s
ă se bazeze pe o
recunoa
ștere a integrit
ă
ții lor, a valorilor și drepturilor comune pe care le posed
ă.
Educa
ția integrat
ă este tot o formă de educa
ție special
ă care se desfă
șoar
ă în alte
condi
ții decât cele existente în școlile speciale. În schimb,
educa
ția integrat
ă incearcă să
î
nlăture percep
ția asupra școlilor speciale ca unit
ă
ți școlare segregaționiste.
Educa
ția integrat
ă are drept obiective, următoarele:
–
a educa acei copii cu cerin
țe speciale în școli obișnuite al
ături de ceilal
ți copii
normali;
–
a asigura servicii de specialitate (recuperare, terapie educa
țional
ă, consiliere
ș
colară,
asisten
ț
ă medicală
și social
ă) în
școala respectiv
ă;
–
a acorda sprijin personalului didactic, managerilor
școlii în procesul de
proiectare
și aplicare a programelor de integrare
; a permite accesul efectiv al copiilor cu
cerin
țe speciale la programul și r
esursele
școlii obișnuite (s
ăli de clasă, cabinete,
laboratoare, bibliotecă, terenuri de sport etc.);
–
a încuraja rela
țiile de prietenie și comunicarea între toți copiii din clas
ă/
școal
ă;
–
a educa
și ajuta toți copiii pentru ințelegerea și acceptarea dif
eren
țelor dintre ei;
–
a
ține cont de problemele și opiniile p
ărin
ților, încurajându
–
i să se implice în
via
ța școlii;
–
a asigura programe de sprijin individualizate pentru copiii cu cerin
țe speciale;
–
a accepta schimbări radicale în organizarea
și dezvo
ltarea activită
ților
instructiv
–
educative din
școal
ă.
Aspectul medical
–
deficien
ța
–
se referă la deficitul stabilit prin metode
și
mijloace clinice sau paraclinice, deficit care poate fi de natura senzorială, mintală, fizică,
locomotorie, neuropsihică
sau de limbaj.
Prin
deficien
ț
ă
se in
țelege pierderea, anomalia, perturbarea cu caracter definitiv
sau temporar a unei structuri fiziologice, anatomice sau psihologice
și desemneaz
ă o stare
de anormalitate func
țional
ă, adesea cu semnifica
ție patologic
ă, sta
bilă sau de lungă durată,
care afectează capacitatea
și calitatea procesului de adaptare și integrare școlar
ă sau
profesională.
93
Termenul generic deficien
ț
ă include
și o serie de alți termeni cu o semnificație și
o sferă semantică mai redusă, cum ar fi:def
icitul, defectuozitatea, infirmitatea,
invaliditatea, perturbarea.
Aspectul func
țional
–
incapacitatea
–
reprezintă o pierdere, o diminuare totală
sau par
țial
ă a posibilită
ților fizice, locomotorii, mintale, senzoriale, neuropsihice etc.,
consecin
ț
ă a unei deficien
țe care impiedic
ă efectuarea normală a unor activită
ți
.
Indiferent de forma de manifestare, incapacitatea conduce la modificări ale
capacită
ții de adaptare, la un anumit comportament adaptiv, la performanțe funcționale
care determină apari
ț
ia unor forme, mai mult sau mai pu
țin grave, cu efecte în dezvoltarea
nivelului de autonomie personală, profesională sau socială. Altfel spus,
incapacitatea
reprezintă perturbarea sau limitarea capacită
ții de indeplinire normal
ă a unei activită
ți sau
a un
ui comportament; această tulburare poate avea un caracter reversibil sau ireversibil,
progresiv sau regresiv.
Aspectul social rezumă consecin
țele deficienței și ale incapacit
ă
ții, cu
manifestări variabile în raport cu gravitatea deficien
ței și cu exigenț
ele mediului. Aceste
consecin
țe pe plan social sunt incluse în noțiunile de
handicap
,
respectiv de
inadaptare
,
și
se pot manifesta sub diverse forme : inadaptare propriu
–
zisă, marginalizare, inegalitate,
segregare, excludere.
Handicapul pentru o persoană e
ste considerat un dezavantaj social, rezultat dintr
–
o deficien
ț
ă sau incapacitate, care limitează îndeplinirea unui rol într
–
un context social,
cultural, în func
ție de vârsta, sexul sau profesia persoanei respective.
Altfel spus,
handicapul este o particul
aritate a rela
ției dintre persoanele cu incapacitate și mediul lor de
via
ț
ă, fiind eviden
țial atunci când aceste persoane întâlnesc bariere culturale, fizice sau
sociale, împiedicându
–
le accesul la diferite activită
ți sau servicii sociale care sunt
disponi
bile, în condi
ții normale, celorlalte persoane din jurul lor. [17, p.17]
În concluzie, putem spune că deficien
ța poate determina o incapacitate care, la
rândul ei, determină o stare de handicap ce face ca persoana deficientă să suporte cu
greutate exigen
țe
le mediului în care trăie
ște, mediu ce poate asimila, tolera sau respinge
persoana cu o anumită deficien
ț
ă; de aici, o serie de urmări atât asupra echilibrului vie
ții
interne a persoanei respective, cât
și în planul relațiilor cu cei din jur, fapt care poa
te
determina includerea persoanei cu deficien
țe într
–
un cerc vicios, afectând, uneori destul de
puternic, procesul dezvoltării
și structur
ării armonioase
și echilibrate a personalit
ă
ții
acesteia.[17, p.18]
94
Dizabilitatea
este termen de bază utilizat în legisla
ția și practica româneasc
ă
obi
șnuit
ă, alături de cel de handicap.
În literatura de specialitate, termenul dezabilitate a început sa fie utilizat
și
promovat ca substitut, de regulă, pentru termenul handicap, ce tinde
să fie înlocuit în
terminologia interna
țional
ă.
Dizabilitatea
face parte din experien
ța uman
ă, fiind o dimensiune a umanită
ții;
ea este una dintre cele mai puternice provocări în ceea ce prive
ște acceptarea diversit
ă
ții,
deoarece limitele sale sunt foart
e fluide, în categoria persoanelor cu dizabilită
ți putând
intra oricine, in orice moment, ca urmare a unor împrejurări nefericite, boli sau accidente
.[17, p.18]
Cerin
țe/nevoi educative speciale
–
CES
–
este o sintagmă, care se referă la
cerin
țele în plan
educativ ale unor categorii de persoane, cerin
țe consecutive unor
disfunc
ții sau deficiențe de natur
ă intelectuală, senzorială, psihomotrice, fiziologică sau ca
urmare a unor condi
ții psihoafective, socioeconomice sau de alt
ă natură; aceste cerin
țe
plaseaz
ă persoana/elevul într
–
o stare de dificultate în raport cu ceilal
ți din jur, stare care
nu
–
i permite o existen
ț
ă sau o valorificare în condi
ții normale a potențialului intelectual și
aptitudinal de care acesta dispune
și induce un sentiment de inferioritat
e ce accentuează
condi
ția sa de persoan
ă cu cerin
țe speciale.
Drept urmare, activită
țile educative școlare
și/sau extrașcolare necesit
ă noi modalită
ți de proiectare și desf
ă
șurare a lor în relație
directă cu posibilită
țile reale ale elevilor, astfel încât s
ă poată veni în întâmpinarea
cerin
țelor pe care elevii respe
ctivi le resimt în raport cu actul educa
țional (acest proces
presupune, pe lângă continuitate, sistematizare, coeren
ț
ă, rigoare
și accesibilizare a
con
ținuturilor, un anumit grad de înțelegere, conștientizare, participare, interiorizare și
evolu
ție în plan
ul cunoa
șterii din partea elevilor).
Altfel spus, cerin
țele educative speciale solicit
ă abordarea actului educa
țional de
pe pozi
ția capacit
ă
ții elevului deficient sau aflat în dificultate de a înțelege și valorifica
con
ținutul înv
ă
ț
ării,
și nu de pe poziț
ia profesorului sau educatorului care desfă
șoar
ă
activitatea instructiv
–
educativă în condi
țiile unei clase omogene sau pseudo
–
omogene de
elevi.
Evident că această sintagmă poate avea un în
țeles anume pentru fiecare elev în
parte, în sensul că fiecare elev
este o individualitate
și, la un moment dat, într
–
un domeniu
sau altul al învă
ț
ării, reclamă anumite cerin
țe educaționale specifice pentru a putea
în
țelege și valorifica la maximum potențialul s
ău în domeniul respectiv (spre exemplu, un
95
elev poate întâmpi
na dificultă
ți de înv
ă
țare la matematic
ă sau fizică, unde sunt necesare, în
special, anumite categorii de opera
ții ale gândirii la care elevul respectiv este deficitar; în
schimb, la disciplinele din celelalte arii curriculare ob
ține rezultate bune, chiar
peste
media clasei).
Totu
și, sintagma cerințe educaționale speciale este utilizat
ă mai ales în domeniul
psihopedagogiei speciale, unde semnifică necesitatea unor abordări diferen
țiate și
specializate ale educa
ției copiilor cu dizabilit
ă
ți/deficiențe minta
le, intelectuale, ale celor
cu afec
țiuni neuropsihice, neurofiziologice, senzoriale, fizice, somatice.[17, p.19]
Normalizarea
este un termen care se referă, în principal, la asigurarea unor
condi
ții de viaț
ă, corespunzătoare pentru persoanele cu cerin
țe speciale, acceptarea
acestora în cadrul societă
ții sau comunit
ă
ții din care fac parte, fiindu
–
le asigurate acelea
și
drepturi, r
esponsabilită
ți și posibilit
ă
ți de acces la serviciile comunitare ca și celorlalți
membri ai societă
ții, în scopul dezvolt
ării
și valorific
ării optime a poten
țialului de care
aceste persoane dispun. Altfel spus, normalizarea se referă la ajutorul oferit pe
rsoanelor cu
cerin
țe speciale de c
ătre componentele sistemului social pentru a permite acestora un mod
de via
ț
ă similar sau apropiat cu al celorlal
ți membri ai societ
ă
ții; consecințele practice ale
normalizării sunt programele
și acțiunile bazate pe incluz
iune si integrare.
Transpunerea în practică a normalizării se desfă
șoar
ă pe patru niveluri
functionale:
1. normalizarea fizică
2.normalizarea func
țional
ă
3.normalizarea socială
4. normalizarea societală
–
normalizarea fizică
–
se
referă la posibilitatea persoanei cu cerin
țe speciale de a
avea acces la mijloacele fizice necesare satisfacerii nevoilor fundamentale, posibilitatea de
a avea o locuin
ț
ă proprie, bunuri personale, de a se asocia cu alte persoane etc.;
–
normalizarea func
ț
ională
–
constă în asigurarea accesului la serviciile publice
ale societă
ții: transport în comun, facilit
ă
ți de acces în școli, instituții publice și de cultur
ă,
spa
ții comerciale, facilit
ă
ți de petrecere a timpului liber, accesul la informații/ medii de
i
nformare în masă etc.;
–
normalizarea socială
–
are în vedere posibilitatea persoanei de a avea contacte
sociale spontane sau permanentizate
și de a fi perceput
ă ca făcând parte dintr
–
un context
96
social normal: rela
țiile cu membrii familiei, vecinii, priete
nii, colegii de muncă, oamenii
de pe stradă, func
ționarii sau prestatorii de servicii publice etc.;
–
normalizarea societală
–
se referă la nivelul participării persoanelor cu cerin
țe
speciale in diferite organiza
ții, sectoare ale vieții publice sau la act
ivită
ți productive, având
responsabilită
ți și beneficiind de încrederea celor din jur.
Reabilitarea
se referă la un proces destinat să ofere persoanelor cu dizabilită
ți
posibilitatea să ajungă la niveluri func
ționale fizice, psihice și sociale corespunz
ăt
oare,
furnizându
–
le acestora instrumentele cu ajutorul cărora î
și pot schimba viața în direcția
ob
ținerii unui grad mai mare de independenț
ă. Există tendin
ța de a utiliza în cuplu
no
țiunile de abilitare și reabilitare, prima referindu
–
se la acele func
ții c
are nu mai pot fi
recuperate prin interven
ție de specialitate; în schimb, prin mecanismele de compensare se
pot forma acele abilită
ți sau capacit
ă
ți de baz
ă necesare pentru integrarea socială
și
profesională.
Reabilitarea bazată pe comunitate se referă la
toate categoriile de vârstă
și este
implementată prin eforturile concertate ale persoanelor cu dizabilită
ți, familiilor acestora
și comunit
ă
ților de care aparțin, precum și ale serviciilor de educație, medicale, sociale si
profesionale existente la nivelul
comunită
ții.
Obiectivul principal al RBC (reabilitarea bazata pe comunitate) constă în
dezvoltarea
și valorificarea potențialului persoanelor cu dizabilit
ă
ți prin intermediul
serviciilor
și oportunit
ă
ților create la nivelul comunit
ă
ții, în beneficiul tut
uror membrilor
acesteia.[17, p.20]
Incluziunea socială
se referă la schimbarea atitudinilor
și practicilor din partea
indivizilor, institu
țiilor și organizațiilor, astfel încât toate persoanele, inclusiv cele
percepute ca fiind “diferite" din cauza unor d
eficien
țe, s
ă poată contribui
și participa în
mod egal la via
ța și cultura comunit
ă
ții din care fac parte. Operațional, acest termen poate
fi in
țeles și astfel: nondiscriminare + acțiune pozitiv
ă = incluziune socială.
Ș
ansele egale
pentru persoanele cu de
ficien
țe reprezint
ă rezultatul ac
țiunii prin
care diferite sisteme ale societă
ții și mediului, precum serviciile, activit
ă
țile, informarea și
documentarea, sunt puse la dispozi
ția tuturor, în particular a persoanelor cu dizabilit
ă
ți.
Sintagma de egalizare
a
șanselor este procesul prin care diferitele sisteme sociale și de
mediu devin accesibile fiecăruia,
și în special persoanelor cu dizabilit
ă
ți.
Serviciile de sprijin
se referă la acele servicii care asigură atât independen
ța în
via
ța de zi cu zi a perso
anei cu dizabilită
ți, cât și exercitarea drepturilor ei.
97
Protec
ția special
ă
cuprinde totalitatea ac
țiunilor intreprinse de societate în
vederea diminuării sau chiar inlăturării consecin
țelor pe care deficiența cauzatoare de
handicap o are asupra nivelului
de trai al persoanei cu dizabilită
ți.[17, p.21]
Educa
ția/școala incluziv
ă
implică cu necesitate pregatirea de ansamblu a
școlii și
societă
ții pentru a primi și satisface participarea persoanelor cu handicap la medii școlare
și sociale obișnuite, ca elemente componente naturale ale diversit
ă
ții umane, cu diferențele
ei specifice
.
Educa
ția/școala incluziv
ă
implică cu certitudine ideea de schimbare, care să
răspundă nevoilor
și aspirațiilor tuturor copiilor.
4.3. METODE
ȘI MIJLOACE DE INVESTIGAȚIE PSIHOPEDAGOGIC
Ă
A PERSOANELOR CU CERIN
ȚE SPECIALE
Cunoa
șterea particularit
ă
ților
psihopedagogice ale fiecărui copil cu cerin
țe
educative speciale, indiferent de tipul deficien
ței, precum și stabilirea unui diagnostic
diferen
țial au la baz
ă
și o serie de metode științifice grupate în dou
ă mari categorii:
metode
și mijloace accesibile t
uturor categoriilor de speciali
ști
metode
și mijloace de uz intern folosite de persoane care au o preg
ătire specială în
acest scop
În prima categorie pot fi incluse următoarele metode
și mijloace de cunoaștere a
persoanelor cu cerin
țe speciale:
1.
Observa
ția
–
reprezintă urmărirea con
știent
ă
și sistematic
ă a reac
țiilor, atitudinilor și
comportamentelor unei persoane, în totalitatea lor, în cele mai variate situa
ții, pe baza
eviden
țierii tr
ăsăturilor caracteristice fiecărui individ în parte.
După M. Zlate, cal
itatea
observa
ției depinde de o serie de factori cum ar fi:
particularită
țile psihoindividuale ale observatorului (concentrarea atenției,
capacitatea de sesizare a esen
țialului, intuiția, etc);
ecua
ția personal
ă a observatorului: tip evaluativ, tip descrip
tiv, tip imaginative, tip
erudit;
caracteristici ale percep
ției: selectivitatea percepției, factori sociali care pot modela
sau deforma percep
ția,etc.
98
De asemenea, se
știe c
ă procesele, stările, însu
șirile psihice nu pot fi studiate,
cunoscute în mod dire
ct, ci indirect, prin modalită
țile lor de manifestare în conduit
ă.
Astfel, în momentul observa
ției, accentul trebuie pus pe o serie de manifest
ări cu o
relevan
ț
ă crescută din punctul de vedere al încărcăturii psihice:
manifestări de conduită, inclusiv cele
implicate în diferite activită
ți de joc, înv
ă
țare
sau muncă;
manifestări implicate în comunicare( conduitele verbale, orale,
și scrise, mimica,
gestica, etc.)
manifestările neurovegetative sau rezonan
țele vegetative ale activit
ă
ții psihice:
modificarea
bătăilor inimii, a respira
ției, înroșirea feței, paloarea, tremurul vocii,
etc. [17, p.100]
Această metodă are marele avantaj că este la îndemâna oricărui specialist
și ofer
ă
posibilitatea de a surprinde fenomene psihopedagogice, fie în modul lor natural
de
manifestare, fie în situa
ții de reproducere a cunoștințelor anterior asimilate.
2.
Convorbirea
–
reprezintă o conversa
ție/discuție între cel puțin dou
ă persoane, prin
intermediul căreia se pot ob
ține informații despre motivele, aspirațiile, interesele, t
răirile
afective ale interlocutorului.
Marele avantaj al convorbirii constă în faptul că permite, într
–
un timp relativ scurt, furnizarea unor informa
ții numeroase, utile în înțelegerea motivelor
interne ale conduitei
și opiniilor subiecților intervievați,
precum
și în identificarea
strategiilor cognitive ale atitudinii lor fa
ț
ă de cei jur(colegi, profesori, familie, anturaj
etc.). Convorbirea, ca metodă de cunoa
ștere a persoanelor cu cerințe speciale, poate fi
liberă sau structurată, spontană sau dirijată p
e o tematică anterior fixată. Ea presupune cu
necesitate respectarea personalită
ții subiectului, competențe psihosociale din partea
intervievatorului( empatie, sociabilitate, răbdare, intui
ție) și rigoare în consemnarea
răspunsurilor. În practică, de cele
mai multe ori, metoda convorbirii este asociată cu
observa
ția, completând astfel suma de informații cu privire la subiectul cercetat.[17,
p.101].
3.
Metoda biografică
urmăre
ște culegerea de informații cu privire la:
a.)
Mediul social de origine
și condițiile
materiale:
structura familiei;
condi
țiile materiale de locuit;
99
părin
ții
–
profesie, nivel cultural;
rela
țiile dintre p
ărin
ți, precum și dintre p
ărin
ți și copii;
climatul afectiv din familie;
b.)
pregătirea generală: ruta
școlar
ă, discipline preferate, rezultate
ob
ținute, metode de
pregătire preferate, comportamentul în rela
țiile cu colegii, ocupații de vacanț
ă
și de
timp liber;
c.)
atitudini
și conduite:
atitudini
și conduite specifice din viața cotidian
ă( familie,
școal
ă, timp liber, etc);
atitudini
și
conduite fa
ț
ă de muncă, fa
ț
ă de valorile sociale;
atitudini fa
ț
ă de propriile calită
ți și defecte;
c.)
proiecte/planuri/aspira
ții de viitor:
domenii de interes, moduri de realizare.[
17,
p.101]
4.
Studiul de caz
–
reprezintă o investiga
ție în leg
ătură cu un subiect/grup de subiec
ți sau
cu o situa
ție instituțional
ă specifică.
El poate fi focalizat pe un moment problematic din
via
ța școlar
ă, profesională sau de zi cu zi a subiectului sau pe un subiect/grup de subiec
ți
într
–
o situa
ție deosebit
ă, cu implica
ții puternice în evoluția lor ulterioar
ă.
Informa
țiile sunt
culese prin diferite metode de către una sau mai multe persoane, în legătură directă cu
cazul respectiv, apoi are loc schimbul de idei care u
șureaz
ă explica
ți
ile cele mai pertinente
cu privire la situa
ția real
ă
și g
ăsirea măsurilor
și procedeelor de rezolvare eficient
ă a
situa
ției.[17, p. 102].
5.
Metoda experimentală
–
este metoda care necesită o anumită exactitate, intâlnită mai
ales în cazurile în care se dor
e
ște verificarea ipotezelor unei cercet
ări sau când se dore
ște
ob
ținerea unor date precise și obiective cu privire la un fenomen sau o situație
–
tip.
Aplicarea acestei metode presupune o mare documentare din partea cercetătorului,
folosirea unor instrument
e
și condiții de lucru atent elaborate și verificate și folosirea unui
aparat statistic adecvat. Marele avantaj al acestei metode este relevan
ța crescut
ă a datelor
ob
ținute, fapt ce permite efectuarea unor generaliz
ări
și predicții cu privire la fenomenul
sau situa
ția școlar
ă studiată.
În contextul activită
ților școlare, întâlnim câteva metode specifice care pot fi
utilizate
și în analiza/studiul elevilor cu cerințe speciale:
100
–
Analiza produselor activită
ții
oferă date cu privire la interesele, aptitudinile
și
capacită
țile elevului, materializate în ceea ce face în timpul activit
ă
ților școlare,
extra
școlare, informații despre intimitatea vieții psihice, despre imaginația și creativitatea
acestuia
. Folosită ma
i ales în studiul aptitudinilor, metoda de analiză a produselor
activită
ții permite g
ăsirea elevilor cu înclina
ții spre un anumit domeniu sau cu un potențial
creativ remarcabil, fapt cu implica
ții majore în orientarea școlar
ă
și profesional
ă
și în
tratarea
diferen
țiat
ă a strategiilor educa
ționale pentru diferite categorii de elevi. În funcție
de vârsta copilului
și de experiența sa în direcția valorific
ării poten
țialului aptitudinal pot
fi considerate produse ale activită
ții: creațiile literare, desene, mod
elaje, compozi
țiile sau
obiectele realizate la orele de activită
ți practice/atelier, etc. În analiza acestora se urm
ăresc
în special spiritul de independen
ț
ă, bogă
ția vocabularului, capacitatea de reprezentare și de
punere în practică a cuno
ștințelor teor
etice, stilul realizării, originalitatea, concentrarea
aten
ției, precizia și rigoarea, inițiativa, complexitatea și utilitatea produselor realizate;
–
Analiza documentelor
școlare
oferă informa
ții despre ruta școlar
ă, randamentul
și nivelul înv
ă
ț
ării, atit
udinea
și interesul faț
ă de actul învă
ț
ării
și faț
ă de muncă.
Documentele
școlare care fac obiectul analizei sunt: cataloage, foi matricole, lucr
ări de
control, lucrări/ proiecte efectuate în scopul evaluării orelor de practică de specialitate sau
de absol
vire a unui ciclu/nivel de învă
ț
ământ.
–
Metodele sociometrice
sunt reprezentate în general de:
a) Chestionarul sociometric
–
poate con
ține una sau mai multe întreb
ări care vizează
nominalizarea unor alegeri;
b) Testul sociometric
–
con
ține mai
mul
ți itemi selectați pe anumite criterii, prin care elevii
clasei sunt ruga
ți s
ă
–
și exprime preferințele, respingerile sau indiferența faț
ă de colegii de
clasă
. [17, p.102]
Aceste metode oferă o serie de date cu privire la coeziunea grupului de elevi din
tr
–
o clasă
și permite evidențierea unor interese comune care pot constitui un pretext pentru
introducerea învă
ț
ării pe grupe în cadrul activită
ților didactice sau pentru evaluarea
calită
ții relațiilor în clasele unde sunt integrați și elevi cu cerințe educ
ative speciale sau cu
diferite tipuri de dizabilită
ți. Marele dezavantaj al acestor metode const
ă în lipsa de
obiectivitate sau de sinceritate din partea elevilor.
–
Metoda aprecierii obiective a elevilor,
aparent asemănătoare cu metodele
sociometrice,
oferă profesorului informa
ții provenite din aprecierea elevilor de c
ătre elevi
cu privire la o însu
șire anume; astfel pe lâng
ă o mai bună cunoa
ștere a elevilor clasei, este
101
exersată capacitatea elevilor de a emite aprecieri obiective referitoare la o situa
ț
ie
școlar
ă
în care sunt implica
ți colegii de clas
ă.
[17, p.103]
Alături de metodele prezentate, orice cadru didactic sau specialist mai poate folosi
ș
i chestionare, scale
și teste care nu necesit
ă un anume regim de utilizare a acestora
și care
pot fi u
șor
transformate în informa
ții utile pentru cunoașterea elevilor unei clase (interese,
atitudini, opinii ale elevilor, etc) sau a altor probleme referitoare la problematica
persoanelor cu cerin
țe speciale.
Trebuie precizat faptul că rezultatele unor astfel de
instrumente au o relevan
ț
ă relativ scăzută din punctul de vedere al preciziei
științifice,
ceea ce impune reticen
ț
ă în sus
ținerea unui diagnostic valid sau al unui portret psihologic,
însă ele pot fi folosite ca prilej în cunoa
șterea real
ă a subiec
ților su
pu
și evalu
ării. Pentru a
completa informa
țiile necesare unei cunoașteri am
ănun
țite a persoanelor cu cerințe
speciale, este necesară folosirea unor metode elaborate, standardizate
și etalonate pe baze
științifice, metode recunoscute pentru validitatea și f
idelitatea lor. În această categorie
sunt incluse chestionarele
și testele psihologice, care pot fi de mai multe tipuri, fiecare
răspunzând unor sectoare/domenii bine precizate ale vie
ții psihice umane.
Chestionarele de personalitate
sunt metode de examin
are psihologică pe bază de
întrebări
și r
ăspunsuri, în condi
ții standardizate folosite în psihodiagnostic.
Aceste
instrumente permit investigarea unui număr mare de subiec
ți într
–
un timp relativ scurt
și
au în vedere trăsăturile, dominantele personalită
ții
, mentalită
țile, modul de raportare la
unele evenimente, situa
ții, comportamente, aspirații, opțiuni profesionale. [17, p.103]
Testele de personalitate se împart în trei mari categorii:
a.)
Teste obiective de personalitate
–
apelează la sarcini concrete, ia
r ipoteza
care stă la baza lor consideră că stilul persoanei(constanta comportamentului) se manifestă
cu elemente comune într
–
o mare varietate de activită
ți; câteva dintre cele mai cunoscute
teste obiective de personalitate ar fi:
–
teste de asocia
ție verb
ală;
–
teste pe bază de probe perceptive;
–
teste de apreciere a umorului;
–
teste de perseverare
–
senzoriale, motrice,etc.
b.)
Teste situa
ționale
–
urmăresc implicarea subiectului în situa
ții cât mai
apropiate de realitate pentru a
–
i observa reac
țiile firești,
încercându
–
se evitarea condi
țiilor
artificiale de laborator.
102
c.)
Teste proiective
–
accentuează rolul incon
știentului ca un sistem de
structuri afective, cognitive
și motorii, care influențeaz
ă comportamentul individual; pot fi
de mai multe tipuri:
teste
proiective constitutive
–
furnizează subiectului un material nestructurat,
neorganizat, solicitând acestuia să
–
i dea sens;
teste proiective constructive sau texte expresive care apelează la desen ori la
organizarea
și îmbinarea într
–
un întreg a unor elemente
. Exemple: testul arborelui,
testul familiei,testul satului, etc.
teste proiective interpretative
–
utilizează o serie de materiale în care subiectul
descoperă un număr de semnifica
ții afective; cele mai cunoscute sunt: TAT, CAT,
Testul Pata neagră.
teste
proiective de completare
–
pot eviden
ția unele complexe emoționale folosind
metoda asocia
ției de cuvinte sau teste de completare a unor fraze sau povestiri.
teste proiective refractive
–
pun accent pe distorsiunea care are loc în mijloacele de
comunicare;
cele mai des utilizate sunt testul culorilor a lui Max Lucher
și
grafologia [17, p.105].
d.)
Testele de inteligen
ț
ă
și de dezvoltare intelectual
ă
sunt de mai multe
tipuri, însă în practică cel mai utilizat criteriu de diferen
țiere are în vedere conți
nutul
sarcinilor.
În raport cu con
ținutul sarcinilor putem folosi:
teste nonverbale de inteligen
ț
ă
–
nu sunt influen
țate de factorii socioculturali și
multe dintre ele acoperă o tipologie diversă de subiec
ți; în aceast
ă categorie de teste pot fi
incluse:
Matricele progresive Reaven, Testul nonverbal de inteligen
ț
ă, Mozaicuri
și
asamblări de obiecte,etc.
teste verbale de inteligen
ț
ă
–
sunt saturate de factori socioculturali, ceea ce, în unele
situa
ții, conduce la mari diferențe ale coeficientului de intelige
n
ț
ă între subiec
ți, din
această categorie fac parte: Testele verbale de inteligen
ț
ă, completările
și organiz
ările de
propozi
ții, fraze, proverbe, etc.
teste mixte de inteligen
ț
ă
–
îmbină sarcini verbale
și nonverbale, având un grad de
obiectivitate mai ri
dicat; cea mai reprezentativă din această categorie de teste este Scala
de inteligen
ț
ă Wechsler.
103
e.)
Testele de aptitudini
–
eviden
țiaz
ă o serie de însu
șiri relativ stabile ale
personalită
ții care condiționeaz
ă realizarea cu succes a diferitelor activită
ți intelectuale,
profesionale, artistice,
științifice, tehnice, manuale, sportive, etc.
Testele de aptitudini
școlare și pro
fesionale utilizate cel mai des în
țara noastr
ă
sunt:
–
Bateria factorială PMA ;
–
Bateria FACT pentru clasificarea aptitudinilor;
–
Bateria de aptitudini mecanice
și relații spațiale;
–
Bateria factorială Manzione pentru orientare
școlar
ă
și profesional
ă;
–
Ba
teria generală de aptitudini BGA;
–
Textul de dexteritate;
–
Testul de memorie Ray;
–
Testul de orientare spa
țial
ă, etc.
Rezultatele chestionarelor, inventarelor
și testelor amintite nu au nici o valoare
practică, dacă nu sunt înso
țite de un protocol psiholog
ic al specialistului diagnostician care
are obliga
ția s
ă „traducă” respectivele rezultate în termeni uzuali accesibili oricărui
specialist interesat de cunoa
șterea psihopedagogic
ă a subiec
ților evaluați.[17, p.106].
Datele culese cu ajutorul metodelor men
ț
ionate se vor alătura altor categorii de
date cuprinse în fi
șa de cunoaștere psihopedagogic
ă a fiecărui copil/elev în parte. Această
fi
ș
ă ar trebui să înso
țeasc
ă elevul din prima zi de
școal
ă
și pân
ă la absolvirea
școlii. Astfel,
s
–
ar evita o serie de acti
vită
ți repetitive și ar exista o continuitate în demersul de
cunoa
ștere a fiec
ărui elev în parte.
Dacă se urmăre
ște perfecționarea procesului instructiv
–
educativ, cunoa
șterea
elevilor cu cerin
țe speciale are o însemn
ătate crescută în modalită
țile de formu
lare a
obiectivelor didactice, în structurarea, accesibilizarea, opera
ționalizarea și flexibilizarea
con
ținuturilor lecției, alegerea metodelor și mijloacelor didactice cele mai potrivite pentru
nivelul
și particularit
ă
țile psihopedagogice ale elevilor cla
sei
și, nu în ultimul rând,
alegerea modalită
ților și strategiilor de evaluare care s
ă eviden
țieze cât mai obiectiv
nivelul de pregătire al elevilor prin raportare la poten
țialul lor intelectual și aptitudinal.
104
CAP. 5. PRINCIPIILE DIDACTICII,
METODELE
ȘI
MIJLOACELE DE ÎNVĂ
Ț
ĂMÂNT ÎN EDUCA
ȚIA SPECIAL
Ă
5.1. PRINCIPIILE DIDACTICII
Reprezintă un set de norme generale care orientează
și imprim
ă un sens func
țional
procesului de învă
ț
ământ, asigurând acestuia premisele necesare îndeplinirii
obiectivelor
și
sarcinilor pe care le urmăre
ște în desf
ă
șurarea sa. În procesul instructiv
–
educativ
și
compensator
–
recuperator al copiilor cu cerin
țe speciale se aplic
ă în mare parte principiile
didacticii generale, care sunt adaptate specificului
și pa
rticularită
ților elevilor cu diferite
tipuri de deficien
țe. În practica educațional
ă a elevilor cu dizabilită
ți, pot fi identificate
următoarele principii:
1.)Principiul unită
ții/corelației dintre senzorial și rațional, dintre concret și
abstract în
predare
–
învă
țare
(cunoscut
și sub denumirea de principiul intuiției)
–
conform
acestui principiu, orice proces de cunoa
ștere se sprijin
ă pe percep
ție, iar elevii au nevoie de
suport intuitiv în în
țelegerea și asimilarea noilor cunoștințe.
Astfel, în proces
ul de
învă
ț
ământ, cunoa
șterea presupune, în general parcurgerea a trei etape:
a.)
cunoa
șterea senzorial
–
perceptivă prin contactul direct cu materialul faptic
sau cu realitatea înconjurătoare;
b.)
trecerea de la concret la abstract prin opera
ții ale gândirii (noțiu
ni, defini
ții,
reguli, etc)
c.)
transpunerea corectă în practică a defini
țiior, a regulilor, ceea ce presupune
o nouă concretizare prin exemplificare.
În conformitate cu acest principiu, educatorul va avea în vedere următoarele aspecte:
selectarea materialul
ui didactic potrivit func
ției pe care o are intuiția în
învă
țare;
folosirea ra
țional
ă
și adecvat
ă a materialului didactic;
solicitarea intensă a elevului în efectuarea unor activită
ți variate de
manipulare, observare, selectare, analiză, sinteză, compara
ți
e, verbalizare, etc;
dozarea atentă a raportului dintre cuvânt
și intuiție.[17, p.222].
Acest principiu are o relevan
ț
ă mai mare în cazul elevilor cu deficien
țe mintale și
senzoriale datorită particularită
ților proceselor psihice, iar intuiția are un r
ol compensator.
105
2.) Principiul accesibilită
ții și trat
ării individuale, diferen
țiate
–
acest principiu
poate fi realizat prin respectarea particularită
ților psihice determinate de tipul și gradul
deficien
ței. În leg
ătură cu acest principiu ac
ționeaz
ă o re
gulă,
și anume stabilirea unor
legături/corela
ții logice între cunoscut și necunoscut, între simplu și complex, între
particular
și general, între concret și abstract.
3.) Principiul respectării particularită
ții de vârst
ă
și individuale
–
conform acestui
principiu, în activitatea educativ
–
recuperatorie trebuie să
ținem seama de relația existent
ă
între învă
țare și nivelul de dezvoltare a elevului, cu respectarea particularit
ă
ților
individuale, a naturii interioare
și a personalit
ă
ții eduacatului și valorif
icarea optimă a
poten
țialului intelectual și aptitudunal al acestuia.
4.) Principiul sistematizării, structurării
și continuit
ă
ții
–
acest principiu vizează
necesitatea de a asigura succesiunea activită
ților educative dup
ă o logică strictă a
informa
ției,
de a selecta
și corela cunoștințele dup
ă esen
țializarea lor, de a le integra și
sistematiza în sisteme evolutive corespunzătoare, de a programa procesele
și operațiile
cognitive în vederea dezvoltării ritmice
și intensive a capacit
ă
ților de cunoaștere din
partea
elevului cu cerin
țe speciale.
O parte a acestui principiu se realizează prin intermediul
documentelor
școlare (planuri de înv
ă
ț
ământ, programe analitice
și manuale școlare) și prin
activitatea de planificare a lec
țiilor de c
ătre educator. De asemen
ea, mai ales în cazul
elevilor cu deficien
țe mintale, la sistematizarea conținuturilor se va ține seama și de
redundan
ța/reluarea anumitor categorii de informații și cunoștințe (multe reveniri/repetiții
pentru asimilarea
și consolidarea de noi cunoștințe ș
i deprinderi).
5.) Principiul integrării teoriei cu practica
–
acest principiu exprimă necesitatea
unei legături directe între însu
șirea cunoștințelor teoretice și aplicarea lor în condiții
practice variate.
Cerin
țele acestui principiu prezint
ă o serie de avantaje în procesul
educativ
–
compensator, mai ales pentru elevii cu deficien
țe mintale și senzoriale.
6.) Principiul participării con
știente și active a elevilor la activit
ă
țile educativ
–
compensatorii
și
recuperatorii
–
în conformitate cu acest principiu, elevul trebuie antrenat
să devină, din obiect al învă
ț
ării, subiect al propriei formări
și al propriului proces de
dezvoltare, ca rezultat al activită
ții sale pe plan intelectual și fizic.
Procesul de înv
ă
țare se
realizează prin interiorizarea ac
țiunilor externe, fapt care presupune asimilarea activ
ă a
noilor informa
ții. În cazul elevilor cu deficiențe mintale, dat fiind caracterul lor hipoactiv
(lent nemotivat, dezinteresat) sau hiperactiv ( necontrolat,
precipitat, repezit), activismul lor
este neproductiv, iar procesul de interiorizare se desfă
șoar
ă anevoios din cauza participării
106
sumare, defectuoase a componentei verbale, care nu reu
șește s
ă asigure nivelul necesar de
generalizare. În consecin
ț
ă, efectu
l acestor tulburări afectează semnificativ procesul de
acomodare a elevului la situa
ția de înv
ă
țare, proces care, de multe ori, nu intervine spontan
pentru a modifica/reorganiza vechile informa
ții în raport cu noile cunoștințe înv
ă
țate.[17,
p.223].
7.) Pr
incipiul însu
șirii temeinice a cunoștințelor, priceperilor și deprinderilor
–
conform acestui principiu, în activită
țile instructiv
–
educative, însu
șirea cunoștințelor nu are
la bază o stocare în lan
ț a acestora ( fenomen vizibil la elevii cu deficiențe min
tale), ci
ordonarea
și încadrarea lor în sisteme flexibile unde pot fi ușor actualizate și valorificate în
rezolvarea sarcinilor
școlare.
Aplicarea acestui principiu presupune asigurarea
aplicabilită
ții cunoștințelor și utilizarea lor în situații obișnuite
de via
ț
ă, stimularea
în
țelegerii noilor cunoștințe și evitarea memor
ării mecanice a acestora, fixarea informa
ției
în contexte variate de învă
țare, solicitarea elevilor de a se exprima, pe cât posibil, cu
cuvinte proprii, evaluarea cumulativă (sumativă)
ș
i evaluarea continuă (formativă).
Alături de principiile enumerate mai sus,
ș
i care în mare parte, reprezintă o adaptare a
principiilor dadacticii generale,
în educa
ția elevilor cu dizabilit
ă
ți mai intervine un
principiu fundamental
–
principiul asigură
rii unită
ții instrucției, educației, compens
ării,
recuperării
și/sau reeduc
ării.
Conform acestuia, toate activită
țile incluse în procesul de
învă
ț
ământ trebuie să vizeze, pe lângă componenta instructiv
–
educativă,
și o component
ă
compensatorie
și recuperato
rie, prin antrenarea acelor structuri sau resurse psihofizice
func
ționale ale copilului în asimilarea și dezvoltarea abilit
ă
ților necesare adapt
ării
și
integrării socioprofesionale a acestuia.
Noile deschideri
și inovații promovate de educația incluziv
ă a
u determinat conturarea
unor principii care vin să sus
țin
ă activitatea educativă din
școli și alte servicii educaționale
și recuperatorii pentru elevii cu cerințe speciale:
principiul drepturilor egale
–
fiecare fiin
ț
ă umană are dreptul la o dezvoltare
pers
onală, socială
și intelectual
ă
și trebuie s
ă aibă asigurate ocaziile de a
–
și
desăvâr
și potențialul propriu de dezvoltare;
principiul unicită
ții și individualiz
ării
–
fiecare fiin
ț
ă umană este unică prin raportare
la trăsături de caracter, interese, abilită
ț
i, motiva
ții și nevoi de înv
ă
țare;
principiul diversită
ții
–
sistemul educa
țional trebuie astfel proiectat încât s
ă ia în calcul
ș
i să
–
și asume întreaga diversitate a categoriilor de beneficiari c
ărora li se
adresează;
107
principiul accesului
și particip
ării
–
to
ți cei care au nevoi/cerințe specialede înv
ă
țare
și/sau dizabilit
ă
ți trebuie s
ă aibă acces la o educa
ție adecvat
ă
și de calitate. [17,
p.224]
5.2. METODELE DE ÎNVĂ
Ț
ĂMÂNT
Reprezintă acele căi prin care elevii ajung, în procesul de învă
ț
ământ, sub
coordonarea educatorilor, la dobândirea de cuno
ștințe, deprinderi, la dezvoltarea
capacită
ților intelectuale și la valorificarea aptitudinilor specifice.
Orice metodă de
învă
ț
ământ
se transpune în practică printr
–
o serie de procedee didactice, de altfel o metodă
poate fi în
țeleas
ă
și ca un ansamblu de procedee. Dup
ă caz, o metodă poate deveni
procedeu
–
și invers.
Metodele de învă
ț
ământ sunt alese în raport cu scopul
și obiectivele activit
ă
ții
didactice, con
ținutul lecției și particularit
ă
țile elevilor (vârsta, nivelul dezvolt
ării psihice,
tipul
și gradul deficiențelor/tulbur
ărilor, nivelul
și specificitatea mijloac
elor de comunicare,
tipul de percep
ție al elevilor) și/sau stilul de lucru/personalitatea educatorului.
Principalele func
ții ale metodelor de înv
ă
ț
ământ sunt:
cognitivă
–
de dirijare a cunoa
șterii în scopul însușirii unor cunoștințe;
normativă
–
aspecte
metodologice, respectiv, modul cum să predea
profesorul
și cum s
ă înve
țe elevul;
motiva
țional
ă
–
de stimulare a interesului cognitiv, de sus
ținere a procesului
de învă
țare;
formativ
–
educativ
–
compensatorie
–
de exersare, antrenare
și dezvoltare a
proceselo
r psihice.
Analizând literatura de specialitate, putem efectua următoarele clasificări ale
metodelor de învă
ț
ământ:
1.
din punct de vedere istoric:
a) metode clasice sau tradi
ționale
–
expunerea, conversa
ția, exercițiul, demonstrația;
b) metode de dată
mai recentă sau moderne
–
problematizarea, expunerea înso
țit
ă de
mijloace tehnice, modelarea, algoritmizarea, instruirea programată;
2. în func
ție de modalitatea principal
ă de prezentare a cuno
ștințelor:
a) metode verbale
–
bazate pe cuvântul scris sau r
ostit;
108
b) metode intuitive
–
bazate pe observarea directa, concret
–
senzoriala a obiectelor si
fenomenelor realitatii sau a substitutelor acestora;
sau:
a) metode de comunicare orală:
–
metode expozitive
–
povestirea, expunerea, prelegerea, explica
ția,
descrierea;
–
metode interogative
–
conversa
ția euristic
ă;
–
metode care presupun discu
ții și dezbateri
–
problematizarea, brainstorming
–
ul;
b) metode bazate pe contactul cu realitatea
–
demonstra
ția, modelarea, experimentul;
3. dupa gradul de angajare a e
levilor la lec
ție:
a) metode expozitive sau pasive
–
pun accent pe memoria reproductivă
și ascultarea pasiv
ă;
b) metode activ
–
participative
–
favorizează activitatea de explorare personală
și
interac
țiunea cu ceilalți colegi;
4. dupa forma de organizare a
muncii:
a) metode individuale
–
adresate fiecarui elev in parte ;
b) metode de predare
–
învă
țare in grupuri de elevi (omogene sau eterogene);
c) metode frontale
–
aplicate în activită
țile cu întregul efectiv al clasei;
d) metode combinate
–
alternări/imbi
nari între variantele de mai sus ;
5. după func
ția didactic
ă principală:
a) metode de predare
și comunicare;
b) metode de fixare
și consolidare;
c) metode de verificare
și apreciere a rezultatelor activit
ă
ții școlare;
6. în func
ție de axa înv
ă
țare prin
receptare (înva
țare mecanic
ă)
–
învă
țare prin
descoperire (
învă
țare conștient
ă), C. Moise identifică:
a) metode bazate pe învă
țarea prin receptare
–
expunerea, demonstra
ția cu caracter
expozitiv;
b) metode care apar
țin preponderent descoperirii dirijate
–
c
onversa
ția euristic
ă, observa
ția
dirijată, instruirea programată, studiul de caz etc.;
c) metode de descoperire propriu
–
zisă
–
observarea independentă, exerci
țiul euristic
rezolvarea de probleme, brainstorming
–
ul etc. [17, p.226]
Principalele metode de învă
ț
ământ sunt:
1. Expunerea didactică
2. Conversa
ția didactic
ă
109
2.1. Conversa
ția euristic
ă
2.2. Conversa
ția examinatoare (catehetic
ă)
2.3. Conversa
ția în actualitate
3. Metoda demonstra
ției
3.1. Demonstra
ția
cu obiecte
3.2. Demonstra
ția cu acțiuni
3.3. Demonstra
ția cu substitute
3.4. Demonstra
ția combinat
ă
3.5. Demonstra
ția cu mijloace tehnice
4. Metoda observării
5. Lucrul cu manualul
6. Metoda exerci
țiului
7. Algoritmizarea
8. Modelarea didactică
9. Problematizarea
10. Instruirea programată
11. Studiul de caz
12. Metodele de simulare
13. Învă
țarea prin descoperire
Folosirea metodelor expozitive în activită
țile didactice adresate elevilor cu cerințe
speciale presupune
respectarea unor cerin
țe:
utilizarea unui limbaj adecvat, concordant nivelului comunicării verbale;
prezentarea clară, precisă
și concis
ă;
structurarea ideilor;
folosirea diferitelor procedee
și materiale didactice intuitive;
activizarea elevilor prin
întrebări de control pentru a testa nivelul în
țelegerii
con
ținuturilor de c
ătre ace
știa și pentru a interveni cu noi explicații, l
ămuriri atunci
când se pretinde acest lucru.
Pentru elevii cu deficien
țe mintale sau pentru cei cu vârste mici este indicat
ă
folosirea
povestirii
ca metodă didactică, înso
țit
ă de suporturi ilustrativ
–
sugestive sau
imagini filmate; astfel se captează mai u
șor atenția și este ușurat
ă angajarea afectiv
–
motiva
țional
ă a elevilor în secven
țele lecției. Metode ca
explica
ția
și
descrier
ea
sunt
folosite mai rar ca metode de sine stătătoare, ele fiind mai indicate ca procedee în cadrul
110
altor metode,
întrucât aceste metode solicită un vocabular destul de dezvoltat le elevi, iar
pentru cei cu deficien
țe mai accentuate acest lucru este mai gr
eu de atins.
[17, p.226].
În explica
ție profesorul e dator s
ă folosească cuvinte adecvate (riguros din punct
de vedere
științific, corect gramatical), s
ă realizeze o argumentare logică
și s
ă fie
preocupat de captarea aten
ției și interesului elevilor.
Ut
ilizând explica
ția, se poate interpreta procesul de dizolvare în ap
ă a unor
substan
țe solide (clasa a
–
VII
–
a.) Când amestecăm zahărul
–
care este o substan
ț
ă solidă
–
cu
apa ob
ținem un amestec omogen (ap
ă dulce). Zahărul pus în apă se mic
șoreaz
ă încet, încet
până când nu
–
l mai vedem cu ochiul liber
și ni se pare c
ă zahărul a dispărut. Spunem că
zahărul s
–
a dizolvat în apă. Fenomenul în urma căruia o substan
ț
ă se amestecă foarte bine
cu o altă substan
ț
ă ( în cazul nostru apa), rezultând un amestec omogen, se nu
me
ște
dizolvare. Amestecul omogen rezultat în urma dizolvării se nume
ște soluție. În cazul
nostru, zahărul s
–
a amestecat foarte bine cu apa, deci s
–
a dizolvat în apă. Apa dulce pe care
am ob
ținut
–
o în urma dizolvării zahărului în apă se nume
ște soluție de
zahăr în apă.
Metodele interogative
( în special cele bazate pe conversa
ție euristic
ă) facilitează
descoperirea noului, exercitarea proceselor psihice, clarificarea, sintetizarea, consolidarea
și sistematizarea cunoștințelor, verificarea și evaluarea per
forman
țelor. Conversația
tradi
țional
ă (catehetică) de cele mai multe ori este contraindicată în cazul elevilor cu
deficien
țe,
deoarece prin această metodă este favorizată învă
țarea mecanic
ă. Experien
ța
practică a demonstrat necesitatea combinării metodelo
r interogative cu celelalte metode
( expozitive, demonstrative, activ
–
participative); astfel se înlătură monotonia, sunt
stimulate gândirea
și concentrarea atenției, condiții necesare în obținerea succesului la
elevii cu cerin
țe speciale.
[17, p.226].
Conversa
ția tradițional
ă a cunoscut două forme:
–
conversa
ția catehetic
ă;
–
conversa
ția euristic
ă
Conversa
ția catehetic
ă reprezintă dialogul bazat pe învă
țarea mecanic
ă, învă
țare pe
de rost, fără explica
ții, dup
ă formula „magister dixit”.
Conversa
ția euristic
ă
sus
ține dialogul bazat pe înv
ă
țare conștient
ă, pe
ra
ționamente, care s
ă conducă la descoperirea adevărurilor. [25].
Conversa
ția euristic
ă
este astfel concepută încât să conducă la„descoperirea” a
ceva nou pentru elev ( în limba greacă,
evriskein
= a găs
i, a descoperi ). Un alt nume ce i
111
se dă acestei metode este acela de conversa
ție socratic
ă, gra
ție consacr
ării ei de către
celebrul filosof al Antichită
ții grecești în activitatea de inițiere a discipolilor.
Socrates considera dialogul didactic ca ac
ți
une de crea
ție, de „naștere” a
cuno
ștințelor, solicitând spontaneitatea, curiozitatea. Metoda se prezint
ă sub forma unor
serii legate de întrebări
și r
ăspunsuri, la finele cărora să rezulte, ca o concluzie, adevărul
sau noutatea pentru elevul antrenat în p
rocesul învă
ț
ării.
O întrebare este o invita
ție la acțiune, un instrument de obținere a informațiilor.
Problema trebuie să fie bine formulată, căci o „întrebare bine pusă este pe jumătate
rezolvată”.
Interven
ția direct
ă a educatorului în dialog măre
șt
e pasivitatea
și conformismul, în
timp ce influen
ța indirect
ă favorizează ini
țiativa și spontaneitatea tinerilor și le dezvolt
ă
capacitatea de a coopera în rezolvarea de probleme.
În func
ție de circumstanțe, întreb
ările pot fi:
1.
de
tip reproductiv:
„ce?”,
„unde?”, „când?”
2.
de
tip productiv:
„de ce?”, „cum?”
3.
ipotetice:
„dar dacă?”
4.
de evaluare: „
ce este mai bun, drept, bine, frumos?”
5.
divergente
( care orientează gândirea pe traiecte inedite)
6.
convergente
( îmbie la analize, sinteze, compara
ții )
Conversa
ția eu
ristică este folosită des în lec
țiile de chimie, în esenț
ă ea constă în
aceea că, folosindu
–
se de o succesiune de întrebări, puse cu măiestrie
și în alternanț
ă cu
răspunsurile primite de la elevi, profesorul îi îndeamnă pe ace
știa s
ă efectueze investiga
ții
în sfera informa
țiilor deja existente, încât s
ă ajungă la descoperirea unor noi adevăruri.
Atât profesorul, cât
și elevii pot formula întreb
ări referitoare la tema lec
ției. Primul spre a
vedea cum au fost receptate
și înțelese mesajele sale didactice, cei
lal
ți pentru a
–
și l
ămuri
anumite chestiuni sau pentru a
–
și completa informațiile de care dispun, în leg
ătură cu
subiectul aflat în discu
ție. Important este ca profesorul s
ă formuleze întrebările clar
și
precis, fără ambiguită
ți și s
ă
–
i obi
șnuiasc
ă
și pe el
evi să procedeze la fel. Întrebările puse
de profesor trebuie să incite elevii la dialog
și s
ă nu
–
i inhibe.
De aceea, în literatura pedagogică se recomandă înlocuirea întrebărilor care încep
cu „ce”, „cine”, „când” etc., cu unele de forma „explica
ți de
ce…”, „ce s
–
ar întâmpla
dacă…” sau „interpreta
ți…” , „comparați…” etc. Întreb
ările formulate de profesor vor
avea în vedere cuno
ștințele anterioare și experiențele elevilor.
112
Metoda conversa
ției a evoluat: de la o metod
ă în cadrul căreia profesorul punea
în
trebări iar elevii răspundeau s
–
a ajuns la situa
ția în care profesorul întreab
ă
și este
întrebat, dirijează conversa
ția și stimuleaz
ă dialogul cu elevii.
Conversa
ția este folosit
ă nu numai pentru descoperirea
și acumularea cunoștințelor
de către elevi, ci
și în alte scopuri:
1.)
conversa
ția de comunicare
2.)
conversa
ția de consolidare a cunoștințelor, de sistematizare și generalizare
3.)
conversa
ția de aplicare a cun
o
ștințelor
4.)
conversa
ția de evaluare [25]
De exemplu în lec
ția „Metale”
–
clasa a
–
VIII
–
a se pot adresa întrebările:
–
Din ce cauză vasele de bucătărie ( oale, ibrice, crati
țe), se confecționeaz
ă din metal?
–
De ce nu avem voie să introducem în priză sârme, cui
e sau alte obiecte din metal?
sau în lec
ția „Îngr
ă
ș
ăminte chimice” clasa a
–
VIII
–
a:
–
Dacă îngră
ș
ămintele chimice sunt toxice pentru oameni, atunci plantele care folosesc
aceste îngră
ș
ăminte nu devin
și ele toxice?
Metodele de simulare
bazate pe jocul d
idactic pot fi aplicate cu succes atât în
ceea ce prive
ște conținutul disciplinei , cât și în formarea și dezvoltarea comunic
ării la
elevii cu deficien
țe mintale și senzoriale. Implicarea lor cât mai direct în situații și
circumstan
țe de viaț
ă simulate ( a
ctivită
ți de tip „jocul de
–
a…”) treze
ște motivația și
facilitează participarea activă, emo
țional
ă a elevilor, constituind
și un mijloc de socializare
și interrelaționare cu cei din jur. [
17, p.227].
Cercetările în domeniu au constatat că prin utilizarea jo
curilor se determină un
transfer de energie, de motiva
ție funcțional
ă dinspre jocul propriu
–
zis spre activitatea de
învă
țare; se asociaz
ă un interes imediat
și puternic, specific jocului, unor obiective sau
sarcini de învă
țare existând posibilitatea ca acț
iunea distractivă să se transforme într
–
un
important factor de exersare, fără ca elevul care se joacă să fi avut această inten
ție. Metoda
jocurilor valorifică avantajele dinamicii de grup, interdependen
țele și spiritul de
cooperare, participarea efectivă
ș
i totală la joc, angajează atât elevii timizi, cât
și pe cei
slabi, stimulează curentul de influen
țe reciproce, ceea ce duce la creșterea gradului de
coeziune în colectivul clasei, precum
și la înt
ărirea unor calită
ți morale. În sens mai larg,
cultivă acti
vismul, spiritul critic, atitudinea de a face fa
ț
ă unor situa
ții conflictuale,
ini
țiativa și spiritul de r
ăspundere.
113
În cadrul orelor de chimie se pot utiliza jocuri cu întrebări( „cine
știe câștig
ă”)
jocuri ghicitori, jocuri de cuvinte încruci
șate, etc.
[ 15, p. 62]
De exemplu , în lec
ția de recapitulare a transform
ărilor de stare
(clasa a
–
VII
–
a), se poate
realiza un concurs pe grupe; echipa care dă cele mai multe răspunsuri corecte va câ
știga
concursul; unele dintre întrebări ar putea fi:
În câte
stări de agregare se pot găsi substan
țele?
Transformările de stare sunt fenomene fizice?
Ce este fierberea?
La ce temperatură fierbe apa?
Cum se nume
ște trecerea unei substanțe din stare lichid
ă în stare de vapori?
Defini
ți condensarea.
Ce este topirea?
Cum se nume
ște temperatura la care o substanț
ă se tope
ște?
Defini
ți solidificarea.
Da
ți câteva aplicații ale topirii și solidific
ării.
Metoda demonstra
ției
ajută elevii să în
țeleag
ă sensul structurii/elementelor de bază ale
unui fenomen sau proces
, prin i
ntermediul ei profesorul
prezintă
elevilor obiectele
și
fenomenele realită
ții cu scopul de a le asigura o baz
ă perceptivă concret
–
senzorială.
Demonstra
ția, în formele ei moderne, constituie, mai ales în cazul elevilor cu dizabilit
ă
ți, o
practică obi
șnuit
ă la toate disciplinele de învă
ț
ământ
și la toate activit
ă
țile de terapie
educa
țional
ă care se desfă
șoar
ă sub coordonarea educatorului.
Alături
de metoda
demonstra
ției, exercițiul constituie o metod
ă cu largă aplicabilitate în educa
ția special
ă,
mai ales în activită
țile de consolidare a cunoștințelor și de antrenare a deprinderilor.[
17,
p.227]
Ca urmare a varietă
ții deosebite a materialelor dem
onstrative care pot fi prezentate
la clasă în predarea chimiei, metoda demonstra
ției se folosește în forme diferite,
principalele fiind:
demonstrarea cu ajutorul materialului didactic intuitiv;
demonstrarea cu ajutorul experimentelor;
demonstrarea cu ajuto
rul desenului pe tablă;
a.)
Demonstrarea cu ajutorul materialului didactic intuitiv.
114
În predarea chimiei se pot folosi ca materiale didactice intuitive: e
șantioane de
substan
țe chimice, minerale, materii prime, produse intermediare sau finite, aparate sau
in
stala
ții de laborator cu care pot fi efectuate diferite experiențe
.
Profesorul va avea grijă
ca substan
țele pe care le va folosi ca material intuitiv s
ă fie pure, reprezentative, pentru ca
elevii să le poată observa exact caracteristicile, să fie tipice, să fie în cantitate suficientă
pentru ca elevii să le poată observa,
să poată stabili anumite legături
și s
ă ajungă la
concluzii corecte cu privire la proprietă
țile lor fizice ( incolore sau colorate, inodore sau
mirositoare, mai grele sau mai u
șoare decât apa, decât aerul, etc.) sau cu privire la cele
chimice sau mecanice
.
E
șantioanele de minerale vor fi puse în fiole sau în cutii mici, transparente,
prevăzute cu capace din sticlă sau celofan. Vor fi antrena
ți elevii în întocmirea colecțiilor(
adunarea
și aranjarea materialelor) și se va da atenție aspectului exterior al
acestora, ceea
ce va întări interesul elevilor pentru disiplina studiată
și va acționa totodat
ă ca factor
educativ. În cazurile în care substan
țele folosite ca material intuitiv sunt în cantit
ă
ți mici,
pentru ca proprietă
țile lor s
ă poată fi bine observat
e de to
ți elevii, profesorul poate trece cu
substan
țele, produsele, printre b
ănci, îndreptând aten
ția elevilor aupra aspectelor,
caracteristicilor , care urmează a fi observate. Acest procedeu se consideră potrivit întrucât
nu se pierde mult timp, elevii o
bservă proprietă
țile cele mai importante, iar lecția poate
continua cu siguran
ța c
ă elevii participă efectiv la desfă
șurarea ulterioar
ă a acesteia.
Este gre
șit s
ă se creadă că reu
șita unei lecții depinde de cantitatea materialului
demonstrativ prezentat.
Împovărarea lec
țiilor cu prea mult material demonstrativ
dispersează aten
ția elevilor, aceștia neputând fixa tot ce le arat
ă profesorul
și pierd din
vedere unele aspecte esen
țiale. De aceea, în cadrul unei lecții se va prezenta numai acel
material care est
e absolut necesar
și se vor evita demonstrațiile exagerate.[25, p.70].
b.)
Demonstrarea cu ajutorul experimentelor.
Experimentul este metoda euristică de organizare
și realizare a activit
ă
ților practice
pentru deducerea informa
țiilor teoretice, concretizarea,
verificarea, aprofundarea
și
consolidarea cuno
ștințelor și deprinderilor psiho
–
motorii în perspectiva pregătirii elevilor
pentru integrarea socio
–
profesională. Experimentul este o observare provocată. A
experimenta înseamnă a
–
i pune pe elevi în situa
ția d
e a concepe
și a practica ei înșiși un
anumit gen de opera
ții, cu scopul de a observa, a dovedi, a verifica, a m
ăsura rezultatele.
115
Chimia fiind o
științ
ă experimentală care î
și bazeaz
ă procesul teoretic
și își g
ăse
ște
aplicabilitate practică în încercările
de laborator, are la bază experimentul atât ca metodă
de investiga
ție științific
ă, cât
și ca metod
ă de învă
țare.
De exemplu în cadrul unită
ții de înv
ă
țare
„Transformări de stare”
–
clasa a
–
VII
–
a
se pot efectua
experimente simple pentru a pune în evide
n
ț
ă: fierberea, faptul că apa
distilată fierbe la 100
0
C; condensarea, evaporarea. De asemenea în cadrul unită
ții de
învă
țare „Aerul” se pot efectua experimente pentru a pune în evidenț
ă compozi
ția,
proprietă
țile aerului, de exemplu: durata arderii unei l
umânări acoperite cu un clopot de
sticlă depinde de volumul de aer (oxigen) pe care
–
l are la dispozi
ție.
În cadrul lec
ției „Amestecuri omogene și neomogene” pot fi efectuate
experimente simple pentru a pune în eviden
ț
ă:
dizolvarea în apă a unor substan
țe
solide: zahărul cu apa, sarea cu apa;
dizolvarea în apă a unor substan
țe lichide: alcoolul cu apa, apa cu acetona;
pentru amestecuri neomogene se amestecă: apa cu mercur, apa cu ulei, apa cu
grăsimi, apa cu benzina.
c.)
Demonstrarea cu ajutorul desenului pe t
ablă.
Desenul profesorului pe tablă reprezintă o altă formă a demonstra
ției, folosit
ă mai
mult pentru a completa alte forme de predare. De obicei, înso
țește expunerea oral
ă a
cuno
ștințelor sau a experimentelor, ajutând la o mai deplin
ă în
țelegere a celor e
xplicate.
Desenul este un bun mijloc pentru dezvoltarea spiritului de observa
ție al elevilor. P
ăr
țile
componente ale obiectului reprezentat se execută simplificat. [25, p.70]
Exerci
țiul didactic
( metoda bazată pe ac
țiunea real
ă, autentică)
În sens
etimologic, „a efectua un exerci
țiu” înseamn
ă a executa o ac
țiune în mod
repetat
și conștient, a face un lucru de mai multe ori, în vederea dobândirii unei
îndemânări, a unei deprinderi.
Metoda exerci
țiului didactic constituie o modalitate de efectuare a
unor opera
ții și
ac
țiuni mintale sau motrice, în chip conștient și repetat, în vederea achizițion
ării sau
consolidării unor cuno
ștințe și abilit
ă
ți. Are caracter algoritmic, presupune anumite
secven
țe riguroase, precise, ce se repet
ă întocmai.
Realizează f
ormarea
și consolidarea unor deprinderi; adâncirea înțelegerii
no
țiunilor, regulilor, principiilor și teoriilor înv
ă
țate; consolidarea cunoștințelor și
116
deprinderilor însu
șite; dezvoltarea operațiilor mintale; sporirea capacit
ă
ții operatorii a
cuno
ștințelor
, priceperilor, dezvoltarea unor trăsături morale, de voin
ț
ă
și caracter.
În contextul activită
ților specifice educației speciale, mai ales pentru copiii cu
deficien
țe de intelect, tulbur
ări asociate ( autismul, sindromul Down ) sau pentru cei cu
tulbură
ri senzoriale,
metoda imita
ției și procedeul înl
ăn
țuirii și model
ării
ocupă in loc
foarte important datorită compatibilită
ții existente între specificul acestora și
particularită
țile de înv
ă
țare ale respectivelor categorii de subiecți, pe de o parte, dar ș
i
datorită calită
ții acestor metode și procedee, extrem de potrivite și eficiente în situațiile de
prezentare, antrenare
și consolidare a noilor cunoștințe și deprinderi din diverse discipline
pe care elevii trebuie să le însu
șeasc
ă, pe de altă parte.[17,
p.227]
Modelarea
reprezintă metoda care, prin intermediul unor copii materiale,
denumite modele, este capabilă să reproducă însu
șiri fundamentale ale obiectelor,
sistemelor obiectuale
și fenomenelor originale sau care s
ă ofere informa
ții despre ele.
Mod
elarea are la bază analogia dintre model
și sistemul modelat. Prin însușirile
lor, atunci când redau elementele esen
țiale, modelele sunt capabile s
ă ofere informa
ții
importante, să ajute la cunoa
șterea unor fenomene și la rezolvarea unor probleme teoretice
și practice.
Crearea unui model necesită eliminarea unui număr cât mai mare de aspecte
neesen
țiale, necaracteristice ale procesului dat și evidențierea celor esențiale. Situația real
ă
pe care o desemnează este întotdeauna mai complexă, în timp ce model
ul este o
simplificare, o aproximare a realită
ții, el reproducând numai ceea ce este tipic și nu toate
amănuntele care pot masca proprietă
țile necunoscute.
Modelele provoacă elevul să realizeze o formă de activitate practică, ce se
tarnsformă într
–
o nouă a
c
țiune mintal
ă de emitere a unor noi cuno
ștințe caracteristice
obiectului sau fenomenului studiat. Ceea ce nu este accesibil în formă materială autentică
devine accesibil cu ajutorul modelului. Acest procedeu este folosit
și pentru cunoașterea
acelor obiec
te
și fenomene pentru care nu dispunem de o baz
ă perceptivă care se află
dincolo de limitele cunoa
șterii senzoriale și care pot fi și ele reprezentate
–
de exemplu
procesul tehnologic de ob
ținere al fontei ( aliaje
–
clasa a
–
VIII
–
a ) [15, p.47]
117
Instruirea bazată pe calculator
„Este o modalitate de lucru integrată organic în sistemul de predare
–
învă
țare
obi
șnuit. Specificul acesteia const
ă în faptul că oferă inser
ții de secvențe, lecții, fragmente
demonstrative prin calculator, concepute în stilu
ri de predare variate, de la materiale tip
text de lecturat până la materiale de simulare.”
[7]
Forme sub care poate fi utilizat calculatorul în activită
țile didactice:
Secven
țe de preg
ătire pentru transmiterea informa
țiilor;
Proiectarea de grafice, de dia
grame;
Simularea unor fenomene, a unor experien
țe și interpretarea lor;
Aplica
ții practice;
Rezolvări de exerci
ții și probleme;
Prezentarea de algoritmi pentru rezolvarea unor probleme tip;
Demonstrarea unor modele;
Simularea unor jocuri didactice;
Simulat
oare pentru formarea unor deprinderi;
Evaluarea rezultatelor învă
ț
ării
și autoevaluare;
Organizarea
și dirijarea înv
ă
ț
ării independente pe baza unor programe de învă
țare.
„Ceea ce este nou în folosirea calculatorului ca mijloc de învă
ț
ământ, fa
ț
ă de celela
lte
mijloace didactice, este caracterul interactiv al învă
ț
ării. Oricare ar fi domeniul de utilizare
al calculatorului în instruire, acesta nu înlătură celelalte mijloace aflate în recuzita de lucru
a cadrului didactic. Calculatorul este un mijloc didacti
c care se integrează în contextul
celorlalte mijloace, amplif
icându
–
le valen
țele instructiv
–
formative, completându
–
le atunci
când este necesar.
Introducerea calculatorului în procesul didactic
și înv
ă
țarea asistat
ă pe calculator
prefigurează doar schimbă
ri calitative în tehnologia didactică, domeniu care asigură
scurtarea timpului de evaluare obiectivă a calită
ților mijloacelor de înv
ă
ț
ământ
și a
metodelor.” [Ministerul Educa
ției, Cercet
ării, Tineretului
și Sportului, TIC în educație,
Bucure
ști, 2011]
118
Instruirea asistată de calculator (IAC)
Utilizează hardul ( calculatorul ), ca suport tehnic
și softul, ca suport informațional.
„IAC se dovede
ște a fi o metodologie ideal
ă de prezentare a noilor cuno
ștințe într
–
o
manieră interactivă, apelând la o inter
oga
ție inteligent
ă, care lansează diverse tipuri de
întrebări celor care înva
ț
ă. În acela
și timp recepteaz
ă diverse întrebări
și r
ăspunsuri,
folosindu
–
se de avantajele feedback
–
ului imediat în valorificarea acestora.” [7, p.299]
Instruirea asistată de cal
culator reu
șește s
ă între
țin
ă un dialog intens calculator
–
elev, elev
–
calculator, astfel încât achizi
ția unor noțiuni noi s
ă apară ca un produs interactiv
bine încheiat.
„IAC încorporează în structura prezentării materiei, o excelentă bază de
demonstra
ții,
de exemplificare
și concretizare a cunoștințelor fundamentale. De mare efect
se dovede
ște simularea unor procese, fenomene naturale, fizice și sociale cu evoluții
complexe.
Profesorul va avea un rol de coordonator canalizând
și orientând transmiterea
info
rma
țiilor pe traseul profesor
–
elev
–
calculator. Această modalitate de lucru vine în
sprijinul predării, al profesorului, nu în înlocuirea sau diminuarea importan
ței acestuia.”
5.3. METODE ACTIV
–
PARTICIPATIVE ÎN ACTIVITATEA
EDUCATIVĂ A COPIILOR CU CE
RIN
ȚE SPECIALE.
ÎNVĂ
ȚAREA PRIN COOPERARE
Metodele activ
–
participative permit elevilor satisfacerea necesită
ților educaționale
prin efort personal sau în colaborare cu al
ți colegi.
Caracteristic acestor metode este faptul
că se impulsionează interesul pentru cunoa
ștere, se faciliteaz
ă legătura cu realitatea
înconjurătoare, ele fiind subordonate dezvoltării mintale
și a nivelului de socializare al
elevilor.
În cazul educa
ției special
e, aceste metode constituie o resursă importantă în
proiectarea activită
ților educative deoarece încurajeaz
ă
și dezvolt
ă foarte mult învă
țarea
prin cooperare( lucrul în perechi sau în grupe mici de elevi), u
șurând astfel comunicarea,
socializarea, rela
țion
area, colaborarea
și sprijinul reciproc pentru rezolvarea unor
probleme; se avantajează în acest mod cunoa
șterea reciproc
ă dintre elevi, în
țelegerea și
acceptarea reciprocă, precum
și integrarea copiilor cu cerințe speciale în colectivul clasei.
119
Aceste me
tode, pe lângă eficien
ța lor în activitatea didactic
ă, dezvoltă o serie de
aptitudini
și capacit
ă
ți referitoare la spiritul de toleranț
ă, ascultare activă, luarea deciziei,
autonomia personală, responsabilitatea
și participarea social
ă, formarea opiniilor
ș
i
în
țelegerea corect
ă a realită
ții.
Experien
ța practic
ă de până acum în aplicarea metodelor de învă
țare prin
cooperare a conturat o serie de rezultate, dintre care cele mai evidente sunt:
cre
șterea motivației elevilor pentru activitatea de înv
ă
țare;
încrederea în sine bazată pe acceptarea de sine;
competen
țe sociale sporite;
atitudine pozitivă fa
ț
ă de personalul didactic, disciplinele de studiu
și
con
ținutul acestora;
rela
ții mai bune, mai tolerante cu colegii;
capacită
ți sporite de a percepe o situaț
ie, un eveniment sau o serie de obiecte
și fenomene și din perspectiva celuilalt;
confort psihic sporit, dezvoltarea capacită
ții de adaptare la situații noi,
cre
șterea capacit
ă
ții de efort. [17, p.228]
Lec
țiile bazate pe înv
ă
țarea prin cooperare prezint
ă c
âteva caracteristici
importante:
răspundere individuală
–
se evaluează frecvent performan
ța fiec
ărui elev care
trebuie să ofere un răspuns în nume personal sau în numele grupului, iar
rezultatul se comunică atât elevului, cât
și grupului din care face part
e;
interac
țiune direct
ă
–
elevii se ajută unii pe al
ții, încurajându
–
se
și
împărtă
șindu
–
și ideile, explic
ă celorlal
ți, discut
ă ceea ce
știu, cum se învaț
ă
unii pe al
ții;
interdependen
ța pozitiv
ă
–
elevii realizează că au nevoie unii de al
ții pentru a
duce
la bun sfâr
șit sarcina grupului;
deprinderi interpersonale
și de grup mic
–
grupurile nu pot exista
și nici nu pot
func
ționa eficient dac
ă elevii nu au
și nu folosesc anumite deprinderi sociale;
procesarea în grup
–
elevii au nevoie să vadă cât de bine
și
–
au atins scopurile
și cât de eficienți sunt în grup; profesorul monitorizeaz
ă în permanen
ț
ă
activitatea de învă
țare a grupurilor, le ofer
ă feedback, intervine
și corecteaz
ă
eventualele confuzii sau răspunsuri incomplete.
120
Principalele considerente care
justifică eficien
ța acestor metode activ
–
participative
sunt:
diversitatea
–
elevii se simt liberi să facă specula
ții, apare diversitatea de
opinii
și idei, este încurajat
ă libera exprimare a ideilor;
permisiunea
–
de cele mai multe ori, elevii a
șteapt
ă ca
educatorul să le dea
„singurul răspuns bun”, ceea ce reduce eficien
ța și productivitatea înv
ă
ț
ării;
elevii trebuie încuraja
ți s
ă fie spontani, să li se permită exprimarea liberă a
ceea ce gândesc despre o anumită temă;
respectul
–
elevii sunt ajuta
ți s
ă în
ț
eleagă că opiniile lor sunt apreciate
și
respectate de colegi
și fiecare este dator s
ă respecte opinia celuilalt;
valoarea
–
când elevii î
și dau seama c
ă opinia lor are valoare, se implică mai
activ în activitatea de învă
țare;
ascultarea activă
–
elevii
se ascultă unii pe al
ții și renunț
ă la exprimarea unor
judecă
ți pripite sau la impunerea propriului punct de vedere;
încrederea
–
elevii con
știentizeaz
ă propria lor valoare
și devin mai încrez
ători
în propriile for
țe. [17, p.229]
Câteva posibile metode
și
procedee de învă
țare prin cooperare, care pot fi aplicate cu
mare eficien
ț
ă
și în condițiile educației incluzive sau la activit
ă
țile educative cu elevii care
prezintă cerin
țe speciale în educație sunt:
1.
Brainstorming
–
ul
și brainstorming
–
ul în perechi
–
in
dividual sau în perechi,
elevii
prezintă sau scriu pe hârtie toate lucrurile pe care le
știu despre un anumit subiect.
Brainstorming
–
ul sau „evaluarea amânată'' ori „furtuna de creiere" este
o
metodă interactivă
de dezvoltare de idei noi ce rezultă din
discuțiile purtate între mai mulți participanți, în cadrul căreia
fiecare vine cu o mulțime de sugestii. Rezultatul acestor discuții se soldează cu alegerea celei mai
bune soluții de rezolvare a situației dezbătute.
Metoda „asaltului de idei" sau „cascada
ideilor" are drept scop emiterea unui număr cât mai
mare de soluții, de idei, privind modul de rezolvare a unei probleme, în speranța că, prin combinarea
lor se va obține soluția optimă. Calea de obținere a acestor idei este aceea a stimulării creativități
i în
cadrul grupului, într
–
o atmosferă lipsită de critică, neinhibatoare, rezultat al amânării momentului
evaluării. Altfel spus, participanții sunt eliberați de orice constrângeri, comunică fără teama că vor
spune ceva greșit sau nepotrivit care va fi apr
eciat ca atare de către ceilalți participanți. Interesul
metodei este acela de a da frâu liber imaginației, a ideilor neobișnuite și originale, a părerilor
neconvenționale, provocând o reacție în lanț, constructivă, de creare a „ideilor pe idei." În acest
sens,
121
o idee sau sugestie, aparent fără legătură cu problema în discuție, poate oferi premise apariției altor
idei din partea celorlalți participanți.
Brainstorming
–
ul se desfășoară în cadrul unei reuniuni formate dintr
–
un grup nu foarte
mare (maxim 30 de
persoane), de preferință
eterogen
din punct de vedere al pregătirii și al
ocupațiilor, sub coordonarea unui moderator, care îndeplinește rolul atât de animator cât și de
mediator. Durata optimă este de 20
–
45 de minute. Specific acestei metode este și faptu
l că ea
cuprinde două momente: unul de producere a ideilor și apoi momentul evaluării acestora (faza
aprecierilor critice).
Regulile de desfășurare
ale brainstorming
–
ului sunt următoarele [ 26, p. 45
–
50 ]
Cunoașterea problemei pusă în discuție și a necesit
ății soluționării ei, pe baza expunerii clare
și concise din partea moderatorului discuției;
Selecționarea cu atenție a participanților pe baza principiului eterogenității în ceea ce privește
vârsta, pregătirea, fără să existe antipatii;
Asigurarea unui l
oc corespunzător
(fără
zgomot), spațios, luminos, menit să creeze o
atmosferă stimulativă, propice descătușării ideilor;
Admiterea și chiar încurajarea formulării de idei oricât de neobișnuite, îndrăznețe, lăsând
frâu liber imaginației participanților, spo
ntaneității și crea
tivității;
În prima fază, accentul este pus pe cantitate, pe formularea de cât mai multe variante de
răspuns și cât mai diverse;
Neadmiterea
nici unui fel de evaluări, aprecieri, critici, judecăți din partea participanților sau
a
coordonatorului, asupra ideilor enunțate, oricât de neașteptate ar fi ele, pentru a nu inhiba
spontaneitatea și a evita un blocaj intelectual;
Construcția de .idei pe idei", în sensul că, un răspuns poate provoca asociații și combinații
pentru emiterea unu
i nou demers cognitiv
–
inovativ;
Programarea sesiunii de brainstorming în perioada când participanții sunt odihniți și dispuși
să lucreze;
Înregistrarea discretă, exactă și completă a discuțiilor de către o persoană desemnată special
să îndeplinească acest
rol (sau pe bandă), fără a stânjeni participanții sau derularea discuției;
Evaluarea
este suspendată și se va realiza mai târziu de către coordonator, cu sau fără
ajutorul participanților;
Valorificarea ideilor ce
provin
după perioada de „incubație" într
–
o
nouă sesiune, a doua zi
participanții putându
–
se reîntâlni;
122
Aplicarea acestei metode în procesul didactic presupune, pe de o parte avantaje, constând în
activizarea elevilor
și cultivarea spiritului lor creativ, dar, pe de alta, un serios efort de ad
aptare a
metodei la posibilită
țile elevilor și la circumstanțele specifice înv
ă
ț
ării
școlare.
Posibile teme pentru brainstorming:
–
Ce înseamnă dizolvarea?
–
Ce este fierberea? Ce este topirea?, etc.
2.
Ș
tiu/ Vreau să
ș
tiu/ am învă
țat
–
în activită
ți cu gru
puri mici sau cu întreaga
clasă.
S
e trece în revistă ceea ce elevii
știu deja despre o anumit
ă temă
și apoi se
formulează întrebări la care se a
șteapt
ă găsirea răspunsului în timpul lec
ției, urmând ca la
sfâr
șitul ei
să se verifice ceea ce elevii au aflat după parcurgerea con
ținutului lecției.
Etapele metodei:
Profesorul anun
ț
ă subiectul lec
ției și le cere elevilor s
ă facă o listă cu tot ceea
ce
știu despre subiectul respectiv;
la tablă profesorul va face un tabel
cu următoarele coloane:
Ș
TIU
VREAU SĂ
ȘTIU
AM ÎNVĂ
ȚAT
împreună cu elevii, profesorul va trece în prima coloană din tabel ideile
esen
țiale legate de subiectul lecției;
elevii vor dezvolta fiecare idee din prima coloană, identificând întrebări în
legătură cu tema abordată; aceste întrebări vor eviden
ția nevoile de înv
ă
țare
ale elevilor
și se va trece în coloana a doua;
elevii citesc textul propus de profesor ( individual sau în perechi); se pot
folosi
și alte materiale complementare (planșe
didactice, filme didactice);
după lectura textului, se discută despre elementele la care s
–
au găsit
răspunsurile în text
și se trec în coloana „Am înv
ă
țat”;
elevii vor face compara
ție între ceea ce știau inițial despre tema abordat
ă,
întrebările pe care le
–
au formulat
și ceea ce au înv
ă
țat prin lecturarea textului;
123
dacă mai sunt probleme neclarificate, se discută, se clarifică împreună cu
profesorul;
informa
ția din coloana a treia poate fi organizat
ă în diferite categorii.
Exemplu:
La clasa a
–
VIII
–
a la le
c
ția „Apa în natur
ă” metoda mai sus amintită
poate fi aplicată astfel:
Ș
TIU
VREAU SĂ
ȘTIU
AM ÎNVĂ
ȚAT
–
apa este o substan
ț
ă
compusă alcătuită din
hidrogen
și oxigen
–
apa se găse
ște în toate
cele trei stări de
agregare:solidă,
lichidă, gazoasă,
–
ce este
apa potabilă?
–
ce condi
ții trebuie s
ă
îndeplinească apa de
băut?
–
cum se ob
ține apa
potabilă?
–
apa potabilă este apa bună
de băut
–
pentru a fi bună de băut
apa trebuie să îndeplinească
condi
țiile:
să fie limpede,să nu aibă
culoare, să nu aibă miros,
să n
u aibă gust, să con
țin
ă
pu
ține substanțe minerale
să nu cuprindă germeni
patogeni.
–
apa potabilă se ob
ține
din apele naturale prin
purificarea acestora.
3. Gândi
ți / lucrați în perechi / comunicați
–
constă în prezentarea unui subiect sau a
unei teme de către profesor, după care, timp de câteva minute, fiecare elev se gânde
ște la
problema respectivă, apoi î
și g
ăse
ște un partener cu care s
ă discute ideile; în final se
prezintă ( se comunică) tuturor
colegilor concluzia la care a ajuns fiecare pereche.
4. Rezuma
ți / lucrați în perechi / comunicați
–
este asemănătoare cu metoda
anterioară, cu deosebirea că de această dată elevii citesc un text, după care fiecare,
individual, rezumă în două fraze textul
respectiv, apoi împreună cu un coleg formează o
pereche; ei î
și prezint
ă unul altuia rezumatele, se eviden
țiaz
ă asemănările
și deosebirile și
se elaborează în comun un rezumat care va fi prezentat tuturor colegilor din clasă.
Metoda
124
poate fi aplicată
și d
upă o discu
ție asupra unui subiect, dup
ă o prezentare sau o prelegere a
profesorului.
5. Interviul în trei etape ( 2
–
4 elevi)
–
profesorul adresează o întrebare sau lansează o
problemă elevilor grupa
ți câte trei sau câte patru. Fiecare elev se gândește
singur la o
solu
ție, formulând
–
o chiar
și în scris. Apoi, în perechi, elevii se intervieveaz
ă reciproc în
legătură cu răspunsul sau solu
ția identificat
ă, după care perechile se alătură altor perechi,
formând grupuri de câte 4
–
6 elevi în care fiecare elev
prezintă solu
ția partenerului sau
celeilalte perechi.
6.Turul galeriei
Turul galeriei este o metodă de învățare prin cooperare ce îi încurajează pe elevi
să
–
și exprime opiniile proprii. Produsele realizate de copii sunt expuse ca într
–
o galerie,
prez
entate și susținute de secretarul grupului, urmând să fie evaluate și discutate de către
toți elevii, indiferent de grupul din care fac parte. Turul galeriei presupune evaluarea
interactivă și profund formativă a produselor realizate de grupuri de elevi.
Pașii metodei:
Elevii sunt împărțiți pe grupuri de câte 3
–
4 membri, în funcție de numărul elevilor
din clasă;
Cadrul didactic prezintă elevilor tema și sarcina de lucru
;
Fiecare grup va realiza un produs (afiș) pe tema stabilită în prealabil;
Produsele (un desen/o caricatură/o schemă/scurte propoziții) sunt expuse pe pereții
clasei;
Reprezentantul grupului prezintă în fața tuturor elevilor produsul realizat;
Lângă fiecare afiș se atașează câte o foaie albă;
Se cere grupurilor sa facă un tur, c
u oprire în fa
ța fiec
ărui afi
ș și s
ă noteze pe foaia
anexată comentariile, sugestiile, întrebările lor;
Se face analiza tuturor lucrărilor;
După turul galeriei, grupurile își reexaminează propriile produse prin
comparație cu
celelalte .
125
,,Turul galeriei” urmărește exprimarea unor puncte de vedere personală referitoare
la tema pusă în discuție. Elevii trebuie învățați să asculte, să înțeleagă și să accepte sau să
respingă ideile celorlalți prin demonstrarea valabili
tății celor susținute.
Prin utilizarea ei se stimulează creativitatea participanților, gândirea colectivă și
individuală; se dezvoltă capacitățile sociale ale participanților, de intercomunicare și
toleranță reciprocă, de respect pentru opinia celuilalt.
Metoda prezintă numeroase avantaje, printre care:
atrage și stârnește interesul elevilor, realizându
–
se interacțiuni între elevi
;
promovează interacțiunea dintre mințile participanților, dintre personalitățile lor,
ducând la o învățare mai
activă și cu rezultate evidente;
stimulează efortul și productivitatea individului și este importantă pentru
autodescoperirea propriilor capacități și limite, pentru autoevaluare
;
elevii oferă
și primesc feed
–
back referitor la munca lor;
126
există o dinamică
intergrupală cu influențe favorabile în planul personalității, iar
subiecții care lucrează în echipă sunt capabili să aplice și să sintetizeze
cunoștințele în moduri variate și complexe
;
dezvoltă și diversifică priceperile, capacitățile și deprinderile s
ociale ale elevilor;
copiii au șansa de a compara produsul muncii cu al altor echipe si de a lucra in
mod organizat si productiv;
se reduce la minim fenomenul blocajului emoțional al creativității.
Aplicații ale metodei: Metale
–
recapitula
re
, clasa a
–
VIII
–
a.
7. Masa rotundă / Cercul
–
este o tehnică de învă
țare prin colaborare care presupune
trecerea din mână în mână a unei coli de hârtie
și a unui creion în cadrul unui grup mic.
De exemplu, un elev notează o idee pe hârtie
și o d
ă vecinului din stânga. Acesta scrie
și
el o idee
și t
ransmite hârtia
și creionul urm
ătorului. Metoda are
și o variant
ă în care fiecare
membru al grupului de
ține un creion de culoare diferit
ă
și se transmite doar coala de
hârtie. Această ultimă variantă are avantajul că obligă fiecare elev din grup să contrib
uie
în mod egal la exprimarea ideilor
și permite profesorului identificarea mai ușoar
ă a
elevilor care alcătuiesc grupul. Cercul este forma orală a mesei rotunde în care fiecare
membru al grupului contribuie cu o idee la discu
ție, în mod sistematic, de la
dreapta la
stânga. [17, p.231]
8. Metoda „Ciorchinele”
–
este o strategie flexibilă de predare
și evaluare care
exersează gândirea liberă a elevilor
și încurajeaz
ă realizarea conexiunilor între idei.
Metoda poate fi elaborată în mai multe variante: frontal( la începutul unei activită
ți), pe
grupe
și individua
l, putând fi introdusă în diferite etape ale activită
ții.
Atunci când se realizeză individual con
ținutul de înv
ă
țat
trebuie să fie familiar sau cel
pu
țin ușor accesibil elevilor, dat fiind c
ă în acest caz ei nu mai pot culege informa
ții de la
membrii grup
ului. Indiferent de variantele în care se realizează, trebuie respectate regulile:
elevii trebuie să valorifice la maxim timpul pus la dispozi
ție și s
ă amâne evaluarea ideilor
scrise, în interesul cantită
ții.
Este o modalitate de învă
țare ce poate serv
i drept instrument eficient în dezvoltarea
unor deprinderi, între care esen
țial
ă este cea de asociere a informa
țiilor pe „idei ancor
ă”.
Este, însă, înainte de toate, o strategie de găsire a căii de acces la propriile cuno
ștințe,
127
opinii sau convingeri legat
e de o anumită temă. De asemenea, prin modul în care se
desfă
șoar
ă, poate servi la informarea elevilor despre anumite cuno
ștințe sau conexiuni pe
care acesta nu era con
știent c
ă le are în minte.
Ciorchinele este o variantă de brainstorming organizată g
rafic, astfel încât să
faciliteze con
știentizarea relațiilor dintre elementele înv
ă
țate. Unul din scopurile ei este de
a stimula gândirea înainte de a studia mai temeinic un anumit subiect.
Etape:
1.
se comunică tema de lucru, scriind un cuvânt sau o
propozi
ție la tabl
ă, pe
flipchart sau pe o plan
ș
ă;
2.
se comunică sarcina: „scrie
ți cuvinte/ sintagme care au leg
ătură cu tema
propusă”(elevii trebuie să scrie toate ideile ce le vin în minte, fără a le evalua);
3.
se realizează conexiuni cât mai multe
și mai va
riate între ideile emise, prin
trasarea liniilor, rezultând astfel un ciorchine. Activitatea se finalizează când s
–
au epuizat toate ideile sau când s
–
a atins limita de timp.
De exemplu în cadrul lec
ției: „Poluarea apei. M
ăsuri pentru combaterea poluării
apei”
–
clasa a
–
VII a se poate face:
128
9.Metoda cubului
Este o modalitate de predare
–
învă
țare ce valorific
ă resursele elevilor de participare
con
știent
ă la descoperirea cuno
ștințelor și a relațiilor dintre acestea. Metoda este utilizat
ă
atunci când
dorim să aflăm cât mai multe informa
ții despre un fenomen, o teorie, etc.
,privindu
–
le pe acestea din diverse puncte de vedere.
Etape:
confec
ționarea unui cub ( din carton, placaj ) cu fețe colorate diferit;
fiecărei fe
țe îi corespunde un verb: roșu
–
descr
ie; albastru
–
compară; violet
–
asociază; verde
–
analizează; maro
–
aplică; portocaliu
–
argumentează;
Anun
țarea temei, subiectului pus în discuție și a timpului aferent;
Împăr
țirea clasei în șase grupe, fiecare grup
ă având un lider care va
prezenta rezultatu
l activită
ții;
Fiecare grupă de elevi va examina tema din perspectiva cerin
ței de pe una
dintre fe
țele cubului și va prezenta r
ăspunsul prin lider;
Elevii analizează răspunsurile
și le pot completa.
Metoda cubului dă rezultate foarte bune în lec
țiile de
comunicare de noi
cuno
ștințe, în cadrul c
ărora poate fi utilizată în combina
ție cu brainstorming
–
ul
și jocul de
rol. Dacă profesorul î
și proiecteaz
ă lec
ția pe baza acestei tehnici, are posibilitatea de a o
utiliza fie frontal ( prezintă o fa
ț
ă a cubului,
cite
ște sarcina și dezbate cu întrega clas
ă), fie
individual ( întorcând o fa
ț
ă a cubului
și propunându
–
le elevilor sarcina ca o activitate
independentă ) sau poate grupa elevii în perechi sau echipe, fiecare primind spre rezolvare
una din cele
șase sarci
ni. Din raportarea pe care o face fiecare echipă, se construie
ște, de
fapt, un sens comun al învă
ț
ării.
Abordarea con
ținutului de studiat se poate face, pe de o parte, într
–
o ordine de
complexitate a sarcinilor ce reia traseul firesc al producerii cunoa
ște
rii
științifice, astfel:
Descrie( culorile, formele, mărimile, cum arată?)
–
ce caracteristici are obiectul de
studiat
Compară ( cu cine/ ce seamănă
și de cine/ ce difer
ă?)
–
elevii sesizează asemănări
și deosebiri
Asociază ( la ce te face să te gânde
ști?)
–
elevii caută analogii, corela
ții cu alte
experien
țe sau fenomene
Analizează ( Din ce este făcut? Ce con
ține? Ce presupune?)
129
Aplică( Cum poate fi folosit?, Ce putem face cu?, Ce utilizare are?)
Argumentează pro sau contra (Este bun sau rău?, E bine să fo
losim?, Periculos sau
nu? De ce?)
Ordinea de mai sus nu este fixă. Acela
și conținut poate fi abordat și aleatoriu, în
ordinea în care fe
țele cubului apar, dup
ă ce acesta a fost rostogolit pe catedră.
De exemplu la clasa a VIII
–
a la lec
ția
„Cărbunii naturali (de pământ)
și
artificiali” metoda mai sus amintită poate fi aplicată astfel:
1.)
Descrie
–
cărbunii naturali
și artificiali din punct de vedere al aspectului
exterior: culoare, rezisten
ța la lovire;
2.)
Compară
–
asemănări
și deosebiri între tip
urile de cărbuni;
3.)
Asociază
–
proprietă
țile c
ărbunelui cu ale altor materii prime studiate;
4.)
Analizează
–
ce tip de cărbune degajă cel mai mult fum prin ardere;
5.)
Aplică
–
cum poate fi folosit cărbunele în alte moduri, exceptând folosirea
acestuia drept combusti
bil;
6.)
Argumentează
–
importan
ța c
ărbunelui.
130
10.
Diagrama VENN
Este o metodă care se poate folosi la lec
țiile de consolidare a cunoștințelor pentru a
arăta asemănările
și deosebirile între dou
ă idei sau concepte. Se poate lucra cu elevii în
grup, în
perechi sau frontal, folosind tabla, flipchart
–
ul sau caietele. Diagrama Venn este
formată din două cercuri mari care se intersectează. Dacă se completează diagrama
individual, la final are loc un schimb de idei, argumente , aprecieri, analize comparative
pentru definitivarea sarcinii initiale.
Profesorul le va coordona activitatea elevilor prin
întrebări
și observații, menționând pe posterul final tr
ăsăturile comune de la to
ți elevii.
De exemplu la clasa a
–
VIII
–
a în cadrul unită
ții de înv
ă
țare „Metale. Pr
oprietă
ți. Metale
mai importante” la o lec
ție de sistematizare a cunoștințelor având una din cerințe
realizarea unei compara
ții între fier și aluminiu, se poate folosi diagrama Venn:
11.
Metoda CVINTETUL
Cvintetul este o tehnică de reflec
ție ce
constă în crearea a cinci versuri respectând
cinci reguli în scopul de a sintetiza con
ținutul unei teme abordate. Este o tehnic
ă prin
care se rezumă
și sintetizeaz
ă cuno
ștințe, informații, sentimente și convingeri. Cvintetul
este o poezie cu 5 versuri.
131
Obi
ective urmărite:
Să sintetizeze cuno
ștințele și informațiile despre un subiect.
Să exprime gânduri, idei, sentimente personale asupra subiectului prin
intermediul cuvântului.
Structura cvintetului:
în primul vers se va
preciza un singur cuvânt cheie (
un
substantiv ) care
devine titlul poeziei;
în al doilea vers se vor preciza două adjective care descriu subiectul poeziei,
în al treilea vers se vor preciza trei verbe la gerunziu care exprimă ac
țiunile
desfă
șurate;
versul al patrulea va con
ține patru cuvin
te care exprimă sentimentele elevilor
fa
ț
ă de ideea centrală;
al cincilea vers va con
ține un singur cuvânt care sintetizeaz
ă esen
ța
subiectului .
Pentru că nu va fi u
șor abordat pentru elevi, profesorul poate sugera lucrul în
perechi. Este important ca în
faza ini
țial
ă, elevul să conceapă o variantă individuală, apoi o
va analiza cu colegul
și împreun
ă vor alege varianta finală de cvintet.
De exemplu la lec
ția „Importanța apei. Poluarea apei. M
ăsuri pentru combaterea
poluării apei” la clasa a
–
VII
–
a poate
fi realizat cvintetul:
Apele
Uzate, murdare
Curgând, scăldând, traversând
Triste
țe, neputinț
ă, supărare, mirare
Poluare
12. Unul stă, trei circulă ( 3
–
5 elevi)
–
în grup (grupul
–
„casă”) , elevii lucrează la
o problemă sau sarcină care se finalizează cu ob
ținerea unui produs, de preferinț
ă
realizabil în mai multe feluri. După acest moment elevii
numără de la 1 la 3, 4 sau 5. Se
numerotează
și grupele din clas
ă. La semnalul profesorului, elevii se rotesc: spre exemplu,
elevii cu numărul 1 se deplasează la grupul 1, elevii cu numărul 2 la grupul 2
și așa mai
departe. La fiecare grup va rămâne un el
ev
–
„gazdă” care va primi colegii celorlalte grupe
oferind informa
ții și r
ăspunsuri la întrebările adresate de colegii
–
„oaspe
ți”. Elevul
–
„gazdă” se alege prin tragere la sor
ți sau se stabilește un num
ăr purtat de unul dintre
132
membrii grupului care va fi
„gazda” ( spre exemplu, elevii cu numărul 4 sunt „gazde ”,
ceilal
ți circul
ă). Elevii care circulă la celelalte grupe adună informa
ții noi pe care le va
prezenta colegilor din grupul ini
țial dup
ă ce se întorc în grupurile
–
„casă”. Elevul care a
fost „gazdă
” comunică
și celorlalți comentariile f
ăcute de vizitatori. În urma acestui
schimb de experien
ț
ă elevii finalizează produsul, valorificând experien
ța acumulat
ă prin
vizitele la celelalte grupe. [17, p. 231]
13.
Metoda „Copacul ideilor”
ALUMIN IU
Vase de
bucătărie
Răspândit in
natură
conduce
curentul
electric
Alb
argintiu
Solid
În aer se
oxidează
Formează
aliaje
Rezistent la
umezeală
Conduce
căldura
Simbolul Al
Duritate
mică
Prezintă luciu
metalic
133
Tehnica numită ,,copacul ideilor” presupune munca în grup. Este o metodă grafică
în care cuvântul cheie este scris într
–
un dreptunghi la baza paginii, în partea centrală.
De la acest dreptunghi se ramifică asemenea crengilor unui copac toate cunoștințele
evocate. Foaia pe care este desenat copacul trece de la un membru la altul al grupului și
fiecare elev are posibilitatea să citească ce au scris colegii săi.
Aceast
ă formă de activitate în grup este avantajoasă deoarece le propune elevilor o nouă
formă de organizare și sistematizare a cunoștințelor
.
În modelul de mai sus am exemplificat aplicarea acestei metode în cadrul lec
ției
„Aluminiul”, unitatea de învă
țare „M
etale”, clasa a
–
VIII
–
a
Metodele moderne au tendința de a se apropia cât mai mult de metodele cercetării
științifice, antrenând elevii în activități de investigare și cercetare directă a fenomenelor
Utilizarea metodelor interactive în activitatea
didactică are ca rezultat creșterea motivației
pentru învățare și a încrederii în sine, contribuie la formarea atitudinii pozitive față de
obiectele de studiu în școală și asigură condițiile formării capacității copiilor de a
interacționa și de a comuni
ca, pregătindu
–
i mai bine pentru activitatea socială.
Prin măiestria și priceperea de care dăm dovadă putem dezvolta creativitatea la elevi,
dar și putem ajunge la o autostimulare a creativității.
5.4. MIJLOACELE DE ÎNVĂ
Ț
ĂMÂNT
ȘI MATERIALELE
DIDACTICE
Reprezintă ansamblul de obiecte, instrumente, produse (naturale sau de
substitu
ție), aparate, echipamente și sisteme tehnice care susțin și faciliteaz
ă transmiterea
unor cuno
ștințe, formarea unor deprinderi, evaluarea unor achiziții și realizar
ea unor
aplica
ții în cadrul procesului instructiv
–
educativ. În cazul educa
ției speciale, materialele și
mijloacele de învă
ț
ământ au un rol fundamental în valorificarea principiului intui
ției și
accesibilizarea con
ținuturilor înv
ă
ț
ării, mai ales în cazul el
evilor cu deficien
țe mintale și al
celor cu deficien
țe senzoriale.
Mijloacele
și materialele didactice ușureaz
ă percep
ția
directă a realită
ții, solicit
ă
și sprijin
ă opera
țiile gândirii, stimuleaz
ă căutarea
și
descoperirea de solu
ții, imaginația și creativi
tatea elevilor, iar integrarea
și armonizarea lor
organică în cadrul lec
țiilor determin
ă cre
șterea gradului de optimizare și eficiența
învă
ț
ării.
134
Mijloacele de învă
ț
ământ pot fi grupate în două mari categorii :
a.)
Mijloace de învă
ț
ământ care cuprind mesajul
didactic:
obiecte naturale, originale
–
animale vii sau conservate, ierbare, insectare,
diorame, acvarii, materiale
și obiecte din mediul înconjur
ător etc. ;
obiecte substitutive, func
ționale și acționale
–
machete, mulaje, modele etc, ;
suporturi figurat
ive
și grafice
–
hăr
ți, planșe, albume panouri etc. ;
mijloace simbolic
–
ra
ționale
–
tabele cu formule sau simboluri, plan
șe cu
litere, cuvinte, scheme structurale sau func
ționale etc. ;
mijloace tehnice audiovizuale
–
diapozitive, filme, suporturi audio
și/ sau
video etc.;
b.)
mijloace de învă
ț
ământ care facilitează transmiterea mesajelor didactice:
instrumente, aparate
și instalații de laborator;
echipamente tehnice pentru ateliere;
instrumente tehnice pentru ateliere;
instrumente muzicale
și aparate sporti
ve;
ma
șini de instruit, calculatoare și echipamente computerizate;
jocuri didactice obiectuale, electrotehnice sau electronice;
simulatoare didactice, echipamente pentru laboratoare fonice etc.
Alegerea, stabilirea și înglobarea
mijloacelor de învățământ în cadrul unei lecții se
face prin raportarea permanentă a acestora la obiectivele instruirii, la conținuturile
concrete ale unităților de învățare/lecțiilor, la metodele și procedeele didactice.
În cazul elevilor cu dizabilități
, unele mijloace pot avea și un rol compensator,
antrenând dezvoltarea unor funcții/procese psihice sau capacități fizice.
Eficiența mijloacelor de învățământ ține de inspirația și experiența didactică ale
profesorului. Excesul utilizării lor poate conduc
e la receptare pasivă, la unele exagerări și
deformări ale fenomenelor expuse, reprezentări anormale și imagini artificiale asupra
realității. [17,234]
135
CAP.6. EVALUAREA
ȘCOLAR
Ă
6.1.
ETAPELE EVALUĂRII
Evaluarea este o condi
ție a eficacit
ă
ții procesului
instructiv
–
educativ prin faptul
că orientează
și coreleaz
ă predarea
și înv
ă
țarea.
A evalua rezultatele
școlare înseamn
ă a determina măsura în care obiectivele
programului de instruire au fost atinse, precum
și eficiența metodelor de predare
–
învă
țare.
Esen
ța evalu
ării este cunoa
șterea efectelor acțiunii desf
ă
șurate, pentru ca, pe baza
informa
țiilor obținute, aceast
ă activitate să poată fi ameliorată
și perfectat
ă în timp.[
21, p.
261].
Principalele etape ale evaluării sunt: verificarea, măsurarea, apre
cierea
și decizia.
Măsurarea există în vederea aprecierii, iar aprecierea este indispensabilă luării unei decizii
adecvate. Una fără alta, aceste opera
ții nu se justific
ă.
1.)
Verificarea
presupune controlul realizării obiectivelor prin raportarea stării
ini
ți
ale a elevilor
și a rezultatelor lor în starea final
ă, apărută în urma
proceselor de predare
–
învă
țare.
2.)
Măsurarea
este opera
ția de înregistrare și cuantificare a rezultatelor prin
aplicarea unor instrumente sau probe de evaluare( probe orale, scrise, pract
ice,
extemporale, lucrări de sinteză, teste).
Exactitatea măsurării depinde de calitatea instrumentelor
și de modul cum au
fost acestea utilizate de către evaluator.
3.)
Aprecierea
constă în emiterea unei judecă
ți de valoare asupra rezultatului unei
măsurători
, prin raportarea la criterii date ( bareme de corectare
și notare,
descriptori de performan
ț
ă) sau la o scală de valori. Rezultatul aprecierilor
poate fi:
Numeric, cantitativ ( nota de la 1
–
10)
Calificativ ( calificativul va fi foarte bine, bine, suficien
t, insuficient)
În general, nota indică gradul de apropiere sau de depărtare dintre rezultatele ob
ținute
( obiectivele atinse )
și rezultatele așteptate ( obiectivele prestabilite).
În spatele fiecărei note stau anumite cerin
țe și exigențe care
reprezintă anumite
criterii valorice
–
semnifica
țiile rezultatelor școlare devin dependente de aceste contexte
valorice.
136
De
și uneori în apreciere intervin și alte criterii ( nivelul clasei de elevi, progresul,
regresul fiecărui elev în parte), criteriul c
el mai pertinent de apreciere îl reprezintă
obiectivele stabilite la începutul programului instructiv
–
educativ).
4.)
Decizia
se exprimă prin concluziile desprinse în urma interpretării datelor
aferente de verificare, măsurare
și apreciere și prin m
ăsurile/so
lu
țiile introduse
pentru îmbunătă
țirea activit
ă
ții în etapa urm
ătoare a procesului de învă
țare.[ 21,
p.261].
6.2. FUNC
ȚIILE EVALU
ĂRII
Cele 3 func
ții de evaluare ( de constatare, diagnosticare și prognosticare) se succed în
mod logic
și se coreleaz
ă cu
etapele evaluării:
Func
ția de constatare apare în urma m
ăsurării
Diagnoza se realizează cu ajutorul aprecierii
și interpret
ării
Prognoza face apel la decizie
E. Joi
ța realizeaz
ă o sinteză a func
țiilor evalu
ării prin raportare la anumite criterii:
1. după
obiectivele urmărite, evaluarea are următoarele func
ții:
a. de control, de constatare
b. de informare asupra nivelului pregătirii
c. de diagnosticare ( apreciere, interpretare )
d. de prognosticare ( predic
ție, anticipare )
e. de
decizie, ameliorare, reglare
și optimizare
f. padagogică: pentru elev (stimulare, orientare, autoevaluare )
și pentru profesor (
reglarea activită
ții )
2. după desfă
șurarea procesului instructiv
–
educativ
a. de verificare, de identificare a rez
ultatelor
b. de apreciere
c. de perfec
ționare
[21, p. 265]
6.3. METODE DE EVALUARE
În func
ție de axa temporal
ă la care se raportează verificarea, evaluarea poate fi:
137
evaluarea ini
țial
ă care se face la începutul unei etape de instruire ( prin teste
docimologice
și concursuri ).
evaluare continuă ( formativă ) care se face în timpul secven
ței de instruire,
prin tehnici curente de ascultare.
evaluare finală ( cumulativă,
sumativă
)
–
realizată la sfâr
șitul unei perioade de
formare, după unită
ți mari de conținut
.
Evaluarea sumativă se realizează prin verificări par
țiale, încheiate cu aprecieri de
bilan
ț asupra rezultatelor, pe când evaluarea formativ
ă se face prin verificăr
i sistematice pe
parcursul programei, pe secven
țe mai mici.
Evaluarea continuă operează prin verificări prin sondaj în rândul elevilor
și în
materie, pe când evaluarea sumativă are loc prin verificarea tuturor elevilor
și a întregii
materii, deo
arece nu to
ți elevii învaț
ă un con
ținut la fel de bine.
În evaluarea sumativă se apreciază rezultatele, prin compararea lor cu scopurile
generale ale disciplinei, iar în evaluarea continuă se pleacă de la obiectivele opera
ționale
concret
e.
6.3.1.
Metode de evaluare tradi
ționale
1
.
Verificarea orală
constă în realizarea unei conversa
ții prin care profesorul
urmăre
ște identificarea calit
ă
ții și cantit
ă
ții instrucției. Conversația poate fi individual
ă,
frontală sau combinată. Se utilizează în cadrul examinărilor curente ( ini
țiale, continue sau
finale
)
și în cadrul examenelor de absolvire, pretându
–
se la aproape toate disciplinele de
învă
țare ( cu o frecvenț
ă mai mare sau mai redusă ) . Feedback
–
ul este mult mai rapid.
Avantaje:
îl obi
șnuiește pe elev cu comunicarea oral
ă ( favorizează dezvoltarea cap
acită
ții
de exprimare a elevilor );
are o func
ție de înt
ărire, de fixare a învă
ț
ării;
permite dirijarea răspunsurilor elevilor prin întrebări;
permite o tratare diferen
țiat
ă a elevilor;
Dezavantaje:
nu permite compararea rezultatelor;
nu este preferată de
către elevii timizi;
138
consumă mult timp, deoarece elevii sunt evalua
ți separat;
are o validitate de con
ținut și o obiectivitate mai sc
ăzută.
Tehnicile de realizare a verificărilor orale sunt: conversa
ția, chestionarea, interviul,
utilizarea unui sup
ort vizual ( cu pregătirea răspunsurilor ), scurte expuneri în fa
ța clasei.
2.
Verificarea scrisă
apelează la suporturi scrise: lucrări de control, teze;
constă în constituirea unor întrebări
și sarcini care s
ă fie rezolvate în scris de
către elevi, într
–
un
timp dat;
se utilizează ca probă scurtă de evaluare ( 10
–
15 minute sub formă de
extemporale)
și ca prob
ă de evaluare periodică, probe de bilan
ț ( 1 or
ă );
elevii î
și prezint
ă achizi
țiile educative f
ără interven
ția profesorului ( elaborarea
răspunsurilor
în ritm propriu );
posibilitatea verificării unui număr mare de elevi într
–
un interval de timp
determinat)
Dezavantaje:
feedback
–
ul mai slab, în sensul că unele erori nu pot fi eliminate operativ, prin
interven
ția profesorului;
întârzierea comunicării
rezultatelor evaluării, din necesitatea corectării.
Avantaje:
oferă
șanse egale pentru toți elevii ( același criteriu de apreciere a rezultatelor ) ;
consumă un timp mai redus, comparativ cu probele orale;
este favorabilă pentru elevii len
ți, timizi, dim
inuarea stărilor tensionale,de stres;
permite tratarea mai cuprinzătoare a subiectelor, uneori verificând chiar
competen
țe curriculare specifice (limbi str
ăine );
permite conservarea răspunsurilor ( se utilizează la examene
și concursuri )
oferind mai mult
ă obiectivitate decât probele orale.
Este foarte important ca probele scrise să fie elaborate riguros prin stabilirea
obiectivelor evaluării, a con
ținuturilor, itemilor, grilelor de corec
tare
și punctajelor
acordate.
3.
Verificarea practică
se realizează în
cazul unor discipline practice aplicative, verificând atât
cuno
ștințe și deprinderi cât și calitatea lucr
ărilor executate de elevi;
139
vizează identificarea capacită
ții de aplicare în practic
ă a cuno
ștințelor
dobândite;
este necesar ca, încă de la începutul
secven
ței de înv
ă
țare, elevii s
ă cunoască:
tematica lucrărilor practice, modul lor de evaluare ( bareme de notare ),
condi
țiile oferite pentru lucrare ( substanțe, aparatur
ă, ustensile de laborator ).
Profesorul trebuie să explice mai întâi sau să
demonstreze cuno
ștințele, trebuie reali
–
zate experimente, iar în timpul evaluării să urmărească aceste cerin
țe. Lucr
ările practice pot
fi realizate individual sau pe grupe
–
evaluarea cu caracter formativ
–
educativ pentru
elevi.
Probele ev
aluative practice se pot gândi din perspectivele: efectuare de
experimente, executarea unor produse, realizarea unei ac
țiuni.
6.3.2.
Metode de evaluare complementare
1.) Testul docimologic
este o alternativă
și o cale de eficientizare a examin
ării
tradi
ționale. Testul este o prob
ă standardizată care asigură o obiectivitate mai mare în
procesul de evaluare.
Elementele definitorii ale testului docimologic sunt:
realizează măsurarea
în condi
ții foarte asem
ănătoare situa
țiilor experimentale;
înregistrarea comportamentului declan
șat la subiect este precis
ă
și obiectiv
ă;
comportamentul înregistrat este evaluat statistic prin raportare la cel al unui grup
determinat de indivizi;
scopul final al testului este clasificarea subiectului examinat prin raportarea la
grupul de referin
ț
ă.
Testele au avantajul că permit verificarea întregii clase într
–
un timp foarte scurt,
încearcă să cuprindă ceea ce este esen
țial în întreaga
materie de asimilat, determină la elevi
formarea unor deprinderi de învă
țare sistematic
ă. Ca dezavantaj amintim faptul că testele
favorizează o învă
țare care apeleaz
ă la detalii, la secven
țe informaționale izolate și nu
stimulează formarea unor capacită
ți
de prelucrare a acestora, de sinteză sau de crea
ție.
Elaborarea unui test docimologic constituie o activitate dificilă
și presupune
parcurgerea mai multor etape:
140
Precizarea obiectivelor, realizarea unei concordan
țe între acestea și conținutul
învă
ț
ământului;
Documentarea
științific
ă, identificarea
și folosirea resurselor care conduc la o
mai bună cunoa
ștere a problematicii vizate;
Avansarea unor ipoteze, prin conceperea sau selec
ționarea problemelor
reprezentative pentru întreaga materie asupra
căreia se face verificarea.
Profesorii trebuie să cunoască foarte bine con
ținutul de verificat și posibilit
ă
țile
elevilor. Selec
ția operat
ă este dată de specificul fiecărei materii de învă
ț
ământ. Profesorul
va reflecta asupra unei serii de probl
eme precum:
a.)
ce tip de test propunem
–
test de învă
țare sau de discriminare? ( testul de înv
ă
țare pune accentul pe aflarea
performan
ței elevului, stabilind starea de reușit
ă sau de e
șec, iar testul de
discriminare are ca func
ție clasificarea subiecților, pri
n raportarea unele la altele a
rezultatelor ob
ținute de aceștia);
–
test de viteză ( rapiditate ) sau de randament ( număr de răspunsuri corecte ) ?
–
test de redare mimetică a informa
ției sau test de prelucrare creatoare?
b.)
ce tipuri de itemi se folosesc,
răspuns prin alegere multiplă, răspunsuri
împerechiate, varianta adevărat
–
fals etc? Atunci când dorim să realizăm o
clasificare riguroasă a elevilor, este de dorit să se folosească un singur tip de item
sau cel mult doi, pentru u
șurarea interpret
ării re
zultatelor; dacă dorim să facem o
evaluare cu caracter puternic formativ, vom apela la o paletă mai extinsă de itemi;
Experimentarea testului, adică aplicarea lui la o popula
ție determinat
ă, cu
scopul de a
–
l perfec
ționa;
Analiza statistică
și ameliorarea t
estului. Itemii ale
și în vederea includerii
lor în testare trebuie să acopere o parte considerabilă din materia de
examinat
și s
ă nu realizeze doar o examinare prin „sondaj”;
Aplicarea efectivă a testului la o popula
ție școlar
ă.
Itemii utiliza
ți p
ot fi:
a.)
cu răspunsuri deschise ( formularea în întregime de elevi )
–
sub formă de redactare
sau cu răspunsuri scurte;
b.)
cu răspunsuri închise ( tip alegere multiplă, A/F, tip pereche, de completare ).
Calită
țile unui test docimologic sunt:
validitatea (
măsoară ceea ce se propune );
141
fidelitatea ( precizia măsurării );
standardizarea ( aceea
și situație pentru toți elevii );
e
șalonarea ( raportarea la eșantion );
aplicabilitatea;
economicitatea.
2.)
Portofoliul
reprezintă o alternativă la testele standardizate
și ofer
ă profesorului eva
–
luator posibilitatea emiterii unei judecă
ți de valoare bazat
ă pe un ansamblu de rezultate.
Portofoliul reprezintă cartea de vizită a elevului, urmărindu
–
i progresul de la un seme
stru la
altul, de la un an
școlar la altul, sau chiar de la un ciclu de înv
ă
ț
ământ la altul.
În general, portofoliul elevilor va con
ține:
a.)
instrumente „formalizate” de evaluare ( teste, chestionare )
b.)
instrumente „neformalizate” de evaluare ( referat
e, fi
șe de documentare, eseuri, fișe
de activitate, experimente; observa
ții asupra activit
ă
ții elevilor în clas
ă; rezultate la
activitatea independentă, atitudinea elevului (cooperant, ostil), colaborarea cu colegii,
capacitatea de lucru în echipă, calitat
ea noti
țelor.
Elevii devin parte a sistemului de evaluare
și pot s
ă
–
și urm
ărească pas cu pas propriul
progres.
Prin acest instrument de evaluare se stimulează creativitatea
și ingeniozitatea elevilor.
3.)
Proiectul
Proiectul ca instrument de evaluare poate lua forma unei activită
ți individuale sau de
grup, activitate care debutează în clasă prin definirea
și înțelegerea cerinței, se continu
ă
acasă pe parcursul a câtorva zile sau săptămâni, timp în care ele
vul poate avea consultări
periodice cu profesorul
și se finalizeaz
ă tot în clasă, prin prezentarea de către elev a
rezultatelor ob
ținute și/sau a produsului realizat.
Prin realizarea proiectelor se urmăresc obiectivele:
a.)
posibilitatea de exprimare
scrisă
și îmbun
ătă
țirea ei;
b.)
gradul de originalitate
și dezvoltarea gândirii creative;
c.)
sesizarea interdependen
țelor între fenomenele și aplicațiile lor practice;
d.)
puterea de sinteză
și de exprimare pentru susținerea proiectului
e.)
utilizarea corespunzătoare a m
aterialului bibliografic.
4.)
Investiga
ția
Investiga
ția este un instrument ce faciliteaz
ă aplicarea în mod creativ a cuno
ștințelor
și explorarea situațiilor noi sau foarte puțin asem
ănătoare cu experien
ța anterioar
ă. Se
142
derulează într
–
o oră sau o s
uccesiune de ore în care elevii demonstrează o gamă largă de
cuno
ștințe și capacit
ă
ți. Poate fi individual
ă sau de grup.
Caracteristicile personale ale elevilor care pot fi urmărite:
–
creativitate
și inițiativ
ă;
–
participarea în cadrul grupului;
–
cooperare
și preluarea inițiativei în cadrul grupului;
–
persisten
ț
ă,
–
flexibilitate
și deschidere c
ătre idei noi.
Evaluarea investiga
ției se face pe baza: strategiei de rezolvare, aplic
ării
cuno
ștințelor, principiilor, regulilor, clarit
ă
ții argument
ării
și forma prezent
ării.
5.)
Observarea sistematică a comportamentului elevilor
Poate fi făcută pentru a eval
ua performan
țele elevilor, dar mai ales pentru a
evalua comportamentele afectiv
–
atitudinale;
Se bazează pe următoarele instrumente de evaluare: fi
șa de evaluare,scara de
clasificare, lista de control/verificare.
Fi
șa de evaluare cuprinde date
generale despre elev, aptitudini
și interese, tr
ăsături
de afectivitate
și temperament, atitudini faț
ă de sine, de disciplină, colegi, evolu
ția
aptitudinilor; se elaborează în cazul elevilor cu probleme
și cuprinde comportamente
relevante.
Scar
a de clasificare indică profesorului frecven
ța unui comportament care apare la
elev ( niciodată, rar, ocazional, frecvent, întotdeauna ) . Exemplu: „în ce măsură elevul
participă la discu
ții? În ce m
ăsură comentariile au fost în legătură cu temele discutat
e?”
Lista de control
–
completată cu da sau nu de exemplu, la lucrările practice: „A
cooperat cu ceilal
ți? A încercat activit
ă
ți noi? A dus activitatea pân
ă la capăt? A lăsat
ordine
și disciplin
ă la locul de muncă?
6.)
Autoevaluarea
–
permite e
levilor aprecierea propriilor performan
țe în raport cu
obiectivele opera
ționale. Grila de autoevaluare conține: capacitatea de observație, sarcini
de lucru, valori ale performan
ței.
Implicarea elevilor în evaluare are rezultate benefice în mai multe planuri:
Profesorul dobânde
ște confirmarea aprecierilor sale prin opinia elevilor;
Elevul exercită rol de subiect al ac
țiunii pedagogice, de participant la formarea
sa;
Ajută elevul să în
țeleag
ă eforturile necesare pentru atingerea obiectivelor;
143
Cultivă motiva
ția faț
ă de învă
ț
ătură
și atitudine responsabil
ă fa
ț
ă de activitatea
proprie.
Exemplu de test de evaluare
–
docimologic
:
Clasa: a
–
VIII
–
a
Disci
plina: Chimie
Con
ținut: Metale
–
proprietă
ți
–
recapitulare
și sistematizare
Obiective:
să recunoască proprietă
țile generale ale metalelor;
să efectueze experimente simple de punere în eviden
ț
ă a proprietă
ților generale
ale metalelor;
să particip
e cu interes, plăcere la activitate.
1.)
Da
ți exemple de metale.
2.)
Care dintre următoarele obiecte sunt bune conducătoare de căldură: foarfecă, riglă
de plastic, creion, creta, fularul.
3.)
Din ce cauză vasele de bucătărie ( oale, ibrice, crati
țe ) se confecționeaz
ă din metal?
4.)
Enumera
ți câteva propriet
ă
ți ale metalelor.
5.)
De ce nu avem voie să introducem în priză sârme, cuie sau alte obiecte din metal?
6.)
Completa
ți spațiile libere:
Metalele se găsesc în stare…………… . Ele prezintă……………metalic.
Metalele pot fi trase în
fire sub
țiri, de aceea spunem c
ă sunt………………. .
Metalele conduc ………………….
și ……………………. .
Singurul metal care, la temperaura obi
șnuit
ă, se găse
ște în stare ……………………
este mercurul.
7.)
Găsi
ți variant
a corectă de răspuns prin încercuire:
Metalele se găsesc la tem
peratura obi
șnuit
ă:
a.)
în stare solidă;
b.)
în stare lichidă;
c.)
în stare gazoasă.
8.)
Preciza
ți în dreptul fiec
ărui enun
ț dac
ă este adevărat ( A ) sau fals ( F ).
a.)
Aurul
și argintul sunt metale prețioase.
b.)
Exemple de metale: creta, batista, paharul de sticlă.
144
c.)
Metalele se găsesc în stare solidă.
9.)
Încercui
ți varianta corect
ă:
Cablurile prin care trece curentul electric sunt făcute din:
a.)
metal;
b.)
lemn;
c.)
plastic.
Fierul sub ac
țiunea umezelii și a aerului :
a.)
cocle
ște;
b.)
rugine
ște;
c.)
nu pă
țește nimic, deoarece este foarte
rezistent.
CAP.7. MODELE DE PROIECTE DIDACTICE
PROIECT DIDACTIC
Ș
coala Gimnazială Specială „Sf. Stelian” Rădău
ți
Profesor:
Honciuc Ionela Sorina
Clasa:
a
–
VIII
–
a
Aria curriculară:
Matematică
și științe
Disciplina:
Chimie
Unitatea de învă
țare:
Produse chimice importante în diferite domenii de activitate
Tema:
Săpunul
și detergenții
Tipul lec
ției:
predare
–
învă
țare
Scopul lec
ției:
–
formarea capacită
ții de observare a unor substanțe din mediul înconjur
ător
și de a determina caracteristicile lor
–
d
ezvoltarea convingerilor ecologiste împotriva efectelor distructive ale omului asupra
mediului
Obiective opera
ționale:
La sfâr
șitul lecției elevii vor fi capabili:
O1
–
să definească no
țiunea de s
ăpun;
145
O2
–
să descrie modul de ob
ținere al s
ăpunului;
O3
–
să enumere tipuri de detergen
ți;
O4
–
să observe ac
țiunea detergenților asupra unor materiale;
O5
–
să descrie principalele reguli de igienă.
Strategii didactice:
Resurse procedurale: conversa
ția, explicația, brainstorming, observația, exercițiul practic
Resurse materiale: materiale pentru observa
ție( tipuri diferite de s
ăpunuri
și detergenți) ,
fi
șe de evaluare, manualul, caiete;
Forme de organizare:frontal, individual
Material bibliografic:
Sirian V., Petrescu M. , Călin I.
–
Cuno
ștințe practice de fizi
că
și
chimie, manual pentru clasa a
–
VIII
–
a
școli ajut
ătoare
Scenariul activită
ții didactice:
1.
Moment organizatoric: Asigur un climat de ordine
și disciplin
ă necesar desfă
șur
ării
în bune condi
ții a lecției. Verific existența materialelor necesare desf
ă
șu
rării orei de
chimie.
2.
Verificarea cuno
ștințelor anterioare
–
se face prin întrebări:
–
Despre ce am discutat ora trecută la chimie?
–
Ce sunt aliajele?
–
Da
ți exemple de aliaje.
3. Captarea aten
ției
–
se provoacă elevii la o discu
ție prin metoda brainstorming,
punându
–
se întrebările:
–
Ce s
–
ar întâmpla dacă nu ne
–
am spăla pe mâini, pe corp în general?
–
Dar dacă nu ne
–
am spăla hainele?
4. Anun
țarea
temei
și a obiectivelor
–
se comunică elevilor tema lec
ției: „S
ăpunul
și
detergen
ții”. Pe parcursul lecției vom vedea: ce sunt s
ăpunurile, cum se ob
țin s
ăpunurile, ce
sunt detergen
ții și de câte feluri sunt, acțiunea detergenților asupra u
nor materiale, reguli de
igienă personală.
5. Desfă
șurarea activit
ă
ții:
–
Când ne spălăm corpul ( fa
ța, mâ
i
nile, trunchiul, picioarele) sau când spălăm rufele
folosim săpun. Săpunul este un amestec de grăsimi
și sod
ă caustică la care se mai adaugă
146
co
loran
ți și esențe de parfum. S
ăpunul folosit la spălarea corpului, se nume
ște s
ăpun de
toaletă, iar cel cu care spălăm rufele se nume
ște s
ăpun de rufe. Săpunul poate fi solid sau
lichid. Cel mai folosit este cel solid. Săpunul se dizolvă în apă, formând o
solu
ție care
spală, cură
țind murd
ăria.
Când spălăm rufele, folosim detergent. Cu detergentul putem spăla
și vase dar cu acesta nu
spălăm corpul. Detergentul este o substan
ț
ă chimică; poate fi sub formă de praf sau lichid.
El se ob
ține din petrol, în fabric
i speciale; se dizolvă u
șor în ap
ă; ca
și s
ăpunul, formează
cu apa o solu
ție care cur
ă
ț
ă murdăria. Grăsimile se dizolvă în detergent. De aceea, vasele se
spală bine cu detergent. Detergen
ții spal
ă mai bine decât săpunul, însă unii dintre ei
poluează apele.
Apele menajere sunt vărsate în apele curgătoare; în apele menajere se
găsesc detergen
ții: aceștia persist
ă multă vreme în apă, afectând sănătatea vie
țuitoarelor din
apele în care ajung.
În continuare se prezintă câ
teva reguli de igienă personală: spălatu
l corpului, a mâinilor, a
părului, a îmbrăcămintei, etc .
6.Asigurarea feed
–
back
–
ului p
e tot parcursul lec
ției elevii care dau r
ăspunsuri bune sunt
aprecia
ți verbal. Eventualele greșeli în r
ăspunsuri sunt corectate.
7. Evaluare
–
la sfâr
șitul lecției sunt verificate cunoștințele printr
–
un scurt chestionar
8. Aprecierea activită
ții
–
se fac aprecieri generale
și individual cu privire la participarea
la lec
ție.
PROIECT DIDACTIC
Ș
coala Gimnazială Specială „Sf. Stelian” Rădău
ț
i
Profesor:
Honciuc Ionela
Clasa:
a
–
VII
–
a
Aria curriculară:
Matematică
și științe
Disciplina:
Chimie
Unita
tea de învă
țare:
Aerul
Tema:
Aerul
Tipul lec
ției:
consolidare
–
sistematizare
Scopul lec
ției:
–
formarea capacită
ților de experimentare și explorare/investigare a
compozi
ției și propriet
ă
ților aerului, folosind instrumente și procedee specifice.
147
Obiective opera
ționale:
La sfâr
șitul orei elevii vor fi capabili:
O1
–
să deruleze experimente simple
pe baza unui plan de lucru;
O2
–
să aplice observa
ția ca demers al cunoașterii de tip științific;
O3
–
să comunice în forme diverse observa
țiile asupra experimentelor realizate;
O4
–
să demonstreze prin experimente diferite adevăruri
științifice, studiate
anterior.
Strategii didactice:
Resurse procedurale: conversa
ția euristic
ă, observa
ția, explicația, descrierea, experimentul,
jocul, ciorchinele, descoperirea dirijată;
Resurse materiale: pahare, lumânare, cerneală, plastilină, mingi de ping pong,
Forme d
e organizare: activitate frontală, individuală, pe grupe;
Material bibliografic:
Sirian V., Petrescu M. , Călin I.
–
Cuno
ștințe practice de fizic
ă
și
chimie, manual pentru clasa a
–
VIII
–
a
școli ajut
ătoare
Scenariul activită
ții didactice :
1.
Moment organ
izatoric: Asigur un climat de ordine
și disciplin
ă necesar desfă
șur
ării
în bune condi
ții a lecției. Verific existența materialelor necesare desf
ă
șur
ării orei de
chimie.
2.
Verificarea cuno
ștințelor acumulate anterior:
–
se face prin întrebări:
–
Ce este aerul
?
–
Care este compozi
ția aerului?
–
Care sunt proprietă
țile aerului?
–
Care este importan
ța biologic
ă a oxigenului?
–
De ce este important aerul?
3. Captarea aten
ției se face printr
–
un exerci
țiu joc de tipul AȘA DA/AȘA NU.
4. Anun
țarea temei și a obiectivelor: Se comunic
ă elevilor tema lec
ției: Aerul
–
recapitulare.
La sfâr
șitul desf
ă
șur
ării activită
ții elevii vor fi capabili s
ă: O1,O2,O3,O4.
5.Desfă
șurarea activit
ă
ții
–
Propun elevilor ca prin câteva activ
ită
ți experimentale s
ă
verificăm compozi
ția, propriet
ă
țile și
importan
ța aerului ( fișele 1
–
5
). Solicit unei grupe
148
de elevi să realizeze afi
șe cu importanța aerului și cu m
ăsuri de prevenire a poluării
acestuia.
6. Evaluarea activită
ții
–
din experi
mentele efectuate reiese importan
ța aerului pentru
om
și viaț
ă.
FI
ȘA NR.1
–
UNDE SE GĂSE
ȘTE AERUL?
„În apă
și nu se ud
ă”
Materiale:
–
un borcan de sticlă transparent
–
o minge de ping
–
pong
–
o foaie de hârtie de împachetat
–
un vas transparent mai înalt decât
borcanul
Cum procedezi?
A.
1. Pune hârtia de împachetat pe fundul borcanului în a
șa fel încât s
ă nu se mi
ște.
2. Pune mingea de ping
–
pong pe suprafa
ța apei din vasul mare.
3. Acoperă mingea cu borcanul
și împinge
–
l încet până acesta atinge fundul vasului
.
Ce se întâmplă? De ce?
FI
ȘA NR.2
–
DIN CE ESTE COMPUS AERUL?
„Consumarea aerului”
Materiale:
–
o farfurie adâncă
–
o lumânare
–
un borcan de sticlă mai înalt decât lumânarea
–
apă
–
cerneală
–
un chibrit
–
plastilină
Cum proce
d
ezi?
1.Fixează
lumânarea în farfurie cu o bucată de plastilină.
149
2. Pune în farfurie pu
țin
ă apă în care ai adăugat câteva picături de cerneală pentru a face
apa vizibilă.
3. Aprinde lumânarea
și acoper
–
o cu borcanul de sticlă.
Ce se întâmplă? De ce?
FI
ȘA NR.3
–
AE
RUL APASĂ NUMAI DE SUS ÎN JOS?
„Mai puternic decât apa”
Materiale:
–
un pahar cu marginea netedă
–
o carte po
ștal
ă
–
apă
–
o găleată
Cum procedezi?
1.Umple paharul cu apă.
2.Pune cartea po
ștal
ă cu partea lucioasă pe marginile paharului.
3.Pune mâna pe cartea p
o
ștal
ă
și întoarce paharul cu gura în jos.
4.Ia mâna de pe cartea po
ștal
ă.
Ce se întâmplă? De ce?
FI
ȘA NR.4
–
AERUL SE POATE COMPRIMA?
„Comprimarea aerului”
Materiale:
–
o seringă cu ac
Cum procedezi:
1.Ia o seringă
și trage mânerul pân
ă ce
aceasta se umple cu aer.
2.Astupă deschizătura cu degetul
și apas
ă mânerul cu for
ța, apoi las
ă
–
l liber.
Ce se întâmplă? De ce?
FI
ȘA NR. 5
–
AERUL ARE GREUTATE
„O balan
ț
ă pentru aer”
Materiale:
–
două baghete din plastic lungi de 10
–
15 cm
–
două
balona
șe egale
150
–
două cutii de suc egale
–
bandă adezivă
–
un creion
Cum procedezi:
1.Fă cu creionul un semn la mijlocul baghetei mai lungi.
2.Fixează cele două balona
șe la capetele baghetei lungi cu ajutorul bandei adezive.
3.A
șeaz
ă centrul baghetei lungi p
este cea scurtă care este suspendată pe cele două cutii de
suc
4.Umflă la maxim unul din balona
șe și lipește
–
l cu mare aten
ție de unde l
–
ai luat.
Ce se întâmplă? De ce?
PROIECT DIDACTIC
Ș
coala Gimnazială Specială „Sf. Stelian” Rădău
ți
Profesor:
Honciuc Ionela Sorina
Clasa:
a
–
VII
–
a
Aria curriculară:
Matematică
și științe
Disciplina:
Chimie
Unitatea de învă
țare:
Solu
ții apoase
Tema:
Dizolvarea. Factori ce influen
țeaz
ă dizolvarea.
Tipul lec
ției:
predare
–
învă
țare
Scopul lec
ției:
–
formar
ea capacită
ții de observare, diferențiere a substanțelor pure de
amestecuri de substan
țe;
formarea capacită
ții de a transpune în limbaj specific a informațiilor privind
aplica
țiile practice ale chimiei;
Obiective opera
ționale:
La sfâr
șitul lecției elevi
i vor fi capabili:
O1
–
să definească soluțiile ca amestecuri omogene;
O2
–
să identifice componentele unor soluții date;
O3
–
să stabilească prin activități experimentale factorii care influențează dizolvarea;
151
O4
–
să aplice cunoștințele referitoare la factorii care influențează dizolvarea substanțelor.
Strategii didactice:
Resurse procedurale:
conversa
ția, descoperirea dirijat
ă, demonstra
ția, explicația,
ciorchinele
Resurse materiale:
pahare de unică folosin
ț
ă
transparente, linguri
țe de unic
ă folosin
ț
ă,
apă, cană de încălzit apa, zahăr de diferite granula
ții, fișe de lucru, caiete, tabl
ă, cretă.
Forme de organizare:
frontal, individual, în perechi
Material bibliografic:
Sirian V., Petrescu M. , Călin I.
–
Cuno
șt
in
țe practice de fizic
ă
și
chimie, manual pentru clasa a
–
VIII
–
a
școli ajut
ătoare
Scenariul activită
ții didactice:
1.
Moment organizatoric: Asigur un climat de ordine
și disciplin
ă necesar desfă
șur
ării
în bune condi
ții a lecției. Verific existența material
elor necesare desfă
șur
ării orei de
chimie.
2.
Captarea aten
ției și reactualizarea cunoștințelor:
–
Activitate individuală
:
–
Comunicarea sarcinii de lucru: Scrie
ți cuvântul „Amestec” în mijlocul unei
foi goale
și încercuiți
–
l. Scrie
ți toate cu
vintele care vă vin in minte despre , „ Amestec”,
încercui
ți
–
le
și legați
–
le prin linii;
–
Activitate în perechi:
–
Comunicarea sarcinii de lucru: Prezenta
ți colegului de banc
ă ciorchinele
realizat, completa
ți
–
l cu informa
ți
ile primite de la el.
–
Activitate frontală
:
–
Completarea ciorchinelui pe tabla. Fiecare pereche va oferi câte o
singură informa
ție, care nu a fost prezentat
ă anterior.
3. Anun
țarea temei și a obiectivelor: Se comunic
ă elevilor tema lec
ției: Dizolvarea.
Factorii ce influen
țeaz
ă dizolvarea.
La sfâr
șitul desf
ă
șur
ării activită
ții elevii vor fi capabili s
ă: O1,O2,O3,O4.
152
4
Desfă
șurarea activit
ă
ții:
Profesorul
conduce elevii spre descoperirea semnificațiilor noțiunilor de dizolvare
,
soluție, dizolvant, substanță dizolvată și notează pe tablă aceste noțiuni. Efectuează
experimentul frontal de dizolvare a zahărului în apă.
Pentru identificarea factorilor care inf
luențează dizolvarea, profesorul împarte elevii
prezenți în 3 grupe de lucru. Fiecărei grupe i se solicită să dizolve în apă aceeași cantitate
de sare fină, sare pentru murături și bulgărași de sare, dar în 3 condiții diferite:
–
în apă rece și fără agi
tare;
–
în apă rece, dar cu agitare;
–
în apă caldă și cu agitare.
Se oferă indicații și puncte de sprijin pentru rezolvarea corectă a sarcinilor propuse.
Profesorul îndrumă elevii astfel încât, în urma interpretării observațiilor experimentale
făcut
e, aceștia să deducă o serie de factori ce influențează dizolvarea substanțelor (gradul
de farâmițare, agitarea, temperatura).
5. Asigurarea feed
–
back
–
ului
–
pe tot parcursul lec
ției elevii care dau r
ăspunsuri bune sunt
aprecia
ți verbal. Eventualele greșeli
în răspunsuri sunt corectate.
6. Evaluare
–
la sfâr
șitul lecției sunt verificate cunoștințele printr
–
un scurt chestionar
7. Aprecierea activită
ții
–
se fac aprecieri generale
și individual cu privire la participarea la
lec
ție.
Test de evaluare
A.
A
lege răspunsul corect/corect.
1.
Soluția este :
a.
o substanță cu proprietăți noi;
b.
un amestec de substanțe;
c.
un amestec eterogen.
2.
Prin dizolvarea unei substanțe într
–
un lichid aceasta își modifică :
a.
proprietățile chimice;
b.
unele proprietăți fizice;
c.
starea de
agregare.
B.
Completează spațiile libere:
153
1. Componenții unei soluții sunt :
a.
……………………………………………..
b.
……………………………………………..
c.
……………………………………………..
C.
Enumeră condițiile optime de dizolvare a unei substanțe.
154
BIBLIOGRAFIE
1.
Al Jashi C. G.
( consultant
științific )
–
Enciclopedia vitaminelor
și a substanțelor
minerale, Editura Rovimed Publishers, Bucure
ști, 2002.
2.
Banu C. ( coordonator )
–
Tratat de industrie alimentară. Tehnologii alimentare,
Editura Asab, Bucure
ști, 2009.
3.
Banu C. ( coordona
tor )
–
Tratat de inginerie alimentară, volumul I, Editura Agir,
Bucure
ști, 2007.
4.
Banu C. ( coordonator )
–
Alimente func
ționale, suplimente alimentare și plante
medicinale, Editura Asab, Bucure
ști, 2010.
5.
Banu C. ( coordinator )
–
Folosirea aditivilor în i
ndustria alimentară, Editura
Tehnică, Bucure
ști, 1985
6.
Ca
șcaval D., Oniscu C., Galaction Anca
–
Irina
–
Inginerie biochimică
și
biotehnologie.Procese de separare, Editura Preformantica, Ia
și, 2004
7.
Cerghit I,
–
Metode de învă
ț
ământ, Editura Polirom, Ia
și, 2006
8.
Cobzaru C.
–
Extracte naturale
–
Particularită
ți.Procedee. Utiliz
ări, Editura Pim,
Ia
și, 2014
9.
Cuco
ș C. ( coordonator ), Balan B., Boncu B., Cosmovici A., și alții
–
Psihopedagogie pentru examenele de definitivare
și grade didactice, Editura
Polirom, 2005
10.
Diaconescu Ion, Ardelean D., Diaconescu M.
–
Merceologie alimentară
–
Calitate
și siguranț
ă, Editura Universitară, Bucure
ști, 2007
11.
Dumbravă D.
ș.a.,
–
Ob
ținerea și analiza HPLC a unui extract carotenoidic din
fructe de cătină albă cu utilizare dermatologi
că, Universitatea de
Științe Agricole și
Medicină Veterinară a Banatului, Facultatea de Tehnologia Produselor Alimentare,
2006.
12.
Dumitru I.F., Mager S., Turcu A.
–
Biochimie generală cu elemente de biochimie
comparată, Editura Didactică
și Pedagogic
ă, Bucur
e
ști, 1973.
13.
Eliu Ceau
șescu V., R
ădoia
ș Gh.
–
Odorante
și aromatizante, Editura Tehnic
ă
Bucure
ști, 1988.
14.
Enciclopedia de chimie, vol.6, Editura
Științific
ă
și Enciclopedic
ă, Bucure
ști,
1989.
15.
Fătu S.
–
Didactica chimiei, Editura Corint, Bucure
ști, 2007.
155
16.
Galaction A. I., Ca
șcaval D.
–
Metaboli
ții secundari cu aplicații farmaceutice,
cosmetice
și alimentare, Casa de Editur
ă Venus, Ia
și, 2006.
17.
Ghergu
ț A.
–
Sinteze de psihopedagogie specială
–
Ghid pentru concursuri
și
examene de ob
ținere a gradelor didactic
e, Editura Polirom, 2005.
18.
Horoba E., Horoba L.,
–
Alcoolul etilic. Ob
ținere. Carburant. B
ăuturi alcoolice.,
Editura PIM, Ia
și, 2010.
19.
Horoba E., Cristian Gh., Horoba L.,
–
Tehnologii de valorificare a produselor
naturale, Editura Corson, Ia
și, 2001.
20.
Hura C.
, Institutul de sănătate public Ia
și
–
Aditivi alimentari, Editura Cermi, Ia
și,
2004.
21.
Joi
ța E. ( coordonator ), Ilie V., Vlad M., Fr
ăsineanu E.
–
Pedagogie
și elemente de
psihologie
școlar
ă, Editura Arves, 2003.
22.
Lupu A., Drimu
ș I., Petrescu C.
–
Tehnologia
chimică organic, Editura Didactică
și Pedagogic
ă, Bucure
ști, 1982.
23.
Merică E.
–
Tehnologia produselor cosmetice, edi
ția a
–
II
–
a, volum I, Substan
țe
active
și aditivi, Editura Kolos, Iași, 2003.
24.
Niac Gh., Alimenta
ție, nutriție și alimente ( Știința aliment
a
ției, tehnologii
culinare)
Editura Emia, Bucure
ști, 2004.
25.
Onu P., Luca C.,
–
Introducere în didactica specialită
ții
–
discipline tehnice
și
tehnologice, Editura Politehnium, Ia
și, 2004.
26.
Oprea C.
–
Strategii didactice interactive, Editura Didactică
și Peda
gogică,
Bucure
ști, 2009.
27.
Pop C., Pop I. M.
–
Merceologia produselor alimentare, Editura Production, 2006.
28.
Samvura J.C., Totte A.
–
Utilisation du CO2 supercritique dans le domain agro
–
alimentaire, Pole Technologique Agro
–
Alimentaire asbl,2007
29.
Segal B., Co
stin G., Segal R.,
–
Metode moderne privind îmbogă
țirea valorii
nutritive a produselor alimentare, Editura Ceres, Bucure
ști, 1987.
30.
Vlăn
țoiu Gh., Petrescu C., Marian V.
–
Controlul Fabrica
ției în industria chimic
ă
și în rafin
ării, Editura Didactică
și Pedag
ogică, Bucure
ști, 1973.
31.
http://en.wikipedia.org/
32.
http://www.didactic.ro/revista
electronică
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GH. ASACHI” IA ȘI FACULTATEA DE INGINERIE CHIMICĂ ȘI PROTEC ȚIA MEDIULUI LUCRARE METODICO – Ș TIIN [619890] (ID: 619890)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.